logo bloorazma
اسپکترومتر

اسپکترومتر

اسپکترومتر (طیف سنج ) وسیله ای برای اندازه گیری طول موج نور در محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیسی است.

دانلود کاتالوگ محصول
امتیاز شما به محصول:

4.8 / 5. تعداد رای: 18

اشتراک گذاری محصول:
توضیحات کاربرد دستگاه مزایا محصول مشخصات فنی دستگاه مقایسه دستگاه ویدیو دستگاه

اسپکترومتر چیست؟

یکی از پر کاربردترین و رایج ترین نوع اسپکترومتر مورد استفاده برای تحقیقات، اسپکترومترهای اپتیکی هستند که به آنالیز امواج الکترومغناطیسی (نور) می پردازند. یک اسپکترومتر اپتیکی (یا طیف سنج) دستگاهی است که وظیفه اندازه گیری شدت طول موج نور در محدوده وسیعی از طیف الکترومغناطیسی را بر عهده دارد.

اصل اساسی در یک اسپکترومتر، تقسیم و تفکیک نور به طول موج های جزئی و سپس، ثبت و اندازه گیری شدت آنهاست و این امکان را برای محققین فراهم می کند تا تعاملات بین نور و ماده را مورد بررسی قرار دهند و اطلاعات ارزشمندی در مورد ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و رفتار مواد به دست آورند.

شرکت بلورآزمای سنجش نور، یکی از تولید کنندگان پیشرو در حوزه طیف سنجی و دستگاه های اسپکترومتر اپتیکی در ایران است. طراحی دستگاه اسپکترومتر BloorSpec، یکی از محصولات ایرانی شرکت بلورآزما، به گونه ای است که بالاترین سطح عملکرد را در حوزه های کاربردی و صنعتی ارائه می دهد.

BloorSpec

شکل1- دستگاه طیف سنج BloorSpec، تولید شرکت بلورآزما

با کمک دستگاه اسپکترومتر می توان سیستم های طیف سنجی مختلفی را راه اندازی کرد و طول موج های مشخصی را آشکارسازی کرد و اسپکترومتر، بخش اندازه ­گیری شدت طیف را در این دستگاه ها بر عهده دارد.

سیستم های طیف سنجی قابل راه اندازی با اسپکترومتر ایرانی BloorSpec:

  •  طیف سنجی رامان
  • اسپکتروفتومتر جذب و عبور
  • طیف سنجی بازتاب
  • طیف سنجی فلورسانس
  • طیف سنجی تبدیل فوریه
  • طیف سنجی فوتولومینسانس
سیستم اسپکترومتری 1

شکل2- برخی از انواع سیستم اسپکترومتری

برای آشنایی با مشخصات و ساختار اپتیکی این دستگاه، با ما همراه باشید.

عملکرد کلی دستگاه اسپکترومتر BloorSpec

عملکرد و نوع کاربرد یک دستگاه اسپکترمتر، قویاً به نوع تشعشعات الکترومغناطیسی دریافتی آن بستگی دارد و معمولاً پرکاربردترین موارد، نواحی فرابنفش، مرئی و مادون قرمز  طیف را پوشش می دهند.

برای به دست آوردن حداکثر اطلاعات، شدت تشعشع نوری دریافتی باید به عنوان تابعی از طول موج اندازه گیری شود و به صورت یک طیف کلی در خروجی سیستم ارائه گردد.

عملکردی اسپکترومتر

شکل 3- شماتیک عملکرد کلی یک اسپکترومتر

به طور کلی، اسپکترومتر BloorSpec چهار عملکرد مشخص دارد:

1-دریافت تشعشع الکترومغناطیسی

بسته به نوع کاربرد دستگاه، نور ورودی می تواند از منابع مختلفی با استفاده از شکاف ورودی سیستم، جمع آوری گردیده و به بخش های دیگر ارسال شود.

به طور کلی، برای تأمین بازه طول موجی متناسب با آنالیز یک دستگاه طیف سنج، دو نوع منبع تابش به کار می رود:

  • منبع نوری پیوسته
  • منبع نوری خطی

نور پیوسته، معمولاً از طریق انتشار نور از مواد جامد گرم شده یا لامپ های رشته ای حاصل می شود که نور را در طیف گسترده ای از طول موج ها ساطع می کنند.

منابع خطی، لامپ ها و لیزرهای تخصصی هستند و بسته به نوع پیکربندی اپتیکی، می توان نور حاصل را با کمک عناصر پراکننده یا غیر پراکننده، بر اساس طول موج های مورد نیاز تنظیم کرد.

طیف سنج BloorSpec، که کل بازه طول موجی UV-Vis-NIR را برای هر دو نوع منابع نوری پیوسته و خطی پوشش می دهد (nm 170-1100) و بر اساس سفارش های ویژه نیز این قابلیت وجود دارد که بتوان طول بازه را تغییر داد.

این مدل از اسپکترومتر، با چنین پوشش طول موجی گسترده، به شما این امکان را می دهد تا قابلیت های آنالیز خود را گسترش دهید (از اندازه گیری مواد آلی و مولکول های کوچک گرفته تا جذب NIR در پلاستیک ها و پلیمرها).

وظیفه اصلی شکاف ورودی، محدود کردن عرض پرتو نور پیش از برهمکنش با عنصر پراکننده (مانند توری پراش یا منشور) است، زیرا باریک کردن پرتو، به بهبود رزولوشن ابزار کمک می کند. بنابراین، انتخاب یک عرض شکاف مناسب برای دستیابی به تعادل مطلوب بین شدت سیگنال و وضوح طیفی بسیار مهم است.

دو پارامتر بسیار مهم که باید در مواقع خرید اسپکترومتر به آنها دقت شود، رزولوشن و حساسیت است و هر چقدر دستگاه رزولوشن بیشتر و حساسیت بالاتری داشته باشد، آن را برای کار های آنالیزی مناسب تر می کند.

هر دوی این پارامترها، قویاً به عرض شکاف ورودی بستگی دارند زیرا اسلیت یا همان شکاف ورودی، مقدار نور ورودی به داخل سیستم را تنظیم می کند و از این رو به شدت بر روی مقادیر و کیفیت رزولوشن و حساسیت تأثیرگذار است.

هرچه شکاف ورودی عرض بزرگ تری داشته باشد، به همان میزان رزولوشن کاهش یافته و در مقابل، حساسیت (یا شدت نور) افزایش پیدا می کند و بالعکس.

اسپکترومتر مدرن BloorSpec، دارای شکاف ‌های قابل تنظیم و در ابعاد مختلف است که این امکان را به کاربران می‌ دهند تا میزان شدت سیگنال و رزولوشن را با توجه به نیازهای خاص خود بهینه کنند. رزولوشن این دستگاه تا 0.01 nm قابل تنظیم است (بسته به سفارش کاربر) و از حساسیت قابل قبولی برخوردار است.

2-تفکیک طیف طول موج

در دستگاه BloorSpec، یک توری پراش، نور ورودی به دستگاه را به اجزای طول موجی تجزیه می کند و با توجه به دقت بالای دستگاه و طیف وسیع طول موجی، توری پراشی انتخاب شده است که تفکیک مورد نیاز را ایجاد کرده و دقت لازم را تأمین می کند.

3-اندازه گیری شدت نور

پس از اینکه نور تفکیک شد، توسط عناصر اپتیکی به سیستم آشکارسازی ارسال شده و شدت خطوط طیفی ثبت می گردد. هر تشعشع مورد آنالیز، منحصر به فرد است و الگوهای طیفی متمایزی ایجاد می کند که به عنوان شناسه (یا به اصطلاح، اثر انگشت) آن ماده شناخته می شود.

سیستم آشکارسازی به کار رفته در یک طیف سنج، به عواملی مانند الزامات کاربردی، محدوده طیفی، حساسیت دستگاه، محدوده دینامیکی و ملاحظات هزینه بستگی دارد.

بسیار مهم است که هنگام خرید اسپکترومتر، سیستم آشکارسازی را انتخاب کنید که با معیارهای عملکردی طیف سنجی شما مطابقت داشته باشد و اندازه گیری های دقیق و قابل اعتمادی را برای هدف مورد نظر ارائه دهد.

سیستم آشکارسازی بکار رفته در دستگاه BloorSpec، از نوع آرایه های CCD است که دقت و سرعت اسکن بسیار بالایی دارند و از این رو، آنها را برای آنالیزهای در زمان واقعی بسیار مناسب می کند.

CCDها از آرایه ای از پیکسل های نزدیک به هم تشکیل شده اند، جایی که هر پیکسل حاوی یک عنصر حساس به نور و یک منطقه ذخیره بار است.

4-سیستم نرم افزاری و نمایش خروجی

پس از ثبت اطلاعات طیفی، توسط سیستم نرم افزاری دیجیتالی شده و اطلاعات به یک سیستم کامپیوتری مجزا منتقل می گردد و به کاربر نمایش داده می شود.

اسپکترومتر BloorSpec، با نرم افزاری کاربر پسند و با کارایی بالا کنترل می شود که  جهت استفاده در سیستم های دیگر قابل ارتقاء است. همچنین می تواند با طیف وسیعی از لوازم جانبی برای ارائه قابلیت های بیشتر مجهز شود و دقت آن را تا میزان بسیار بالایی می توان بالا برد (بسته به حساسیت حوزه مورد استفاده).

سیستم نرم افزاری بسیار کاربردی و با کاربری آسان است و امکان ذخیره  اطلاعات به صورت تصویر و اعداد دو ستونی وجود دارد.

طیف اسپکترومتر BloorSpec

شکل4- ارائه طیف توسط BloorSpec

دیگر مشخصات دستگاه BloorSpec

برای هر کدام از سیستم های اسپکترومتری، پیکربندی و چیدمان قطعات متفاوت است. پیکربندی زرنی-ترنر (Czerny-Turner)، یکی از رایج ترین پیکربندی های مدرن، با آرایش خاصی از قطعات اپتیکی است.

طراحی اپتیکی دستگاه BloorSpec نیز از نوع Czerny-Turner است که یک طیف نور چند رنگی (طیف پیوسته)، به صورت فضایی به مجموعه ای از طول موج های تک رنگ تفکیک شده و در خروجی، شدت خطوط طیفی ارائه می شود.

بخش اصلی چیدمان شامل منبع نور، آینه های موازی ساز، یک توری پراش (یا عنصر تجزیه کننده دیگر) جهت تفکیک طیفی و یک آشکارساز آرایه ای است.

اپتیکی زرنی ترنر در BloorSpec

شکل5 – طرح اپتیکی طیف سنج BloorSpec

با توجه به طراحی اپتیکی قوی، استفاده از قطعات با کیفیت و پوشش داخلی آندایز شده، میزان نور سرگردان دستگاه حداقل مقدار ممکن است و هرگونه نور بیرونی، نویز الکتریکی، یا سایر آلاینده های بیرونی که می توانند در قرائت طیف اختلال ایجاد کنند، به حداقل رسیده اند.

بدنه دستگاه نیز از جنس آلومینیوم آندایز شده است و استحکام بالا و در نتیجه طول عمر بالایی دارد. بعلاوه، طیف سنج BloorSpec کوچک و قابل حمل است و قابلیت نصب بر روی هر ستاپ اپتیکی را دارد.

همچنین، دستگاه دارای 2 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش است و تیم پشتیبانی شرکت بلورآزما، در تمامی مراحل خرید و نصب تا نحوه استفاده و نگهداری از دستگاه، راهنمایی های لازم را در اختیار کاربران قرار می دهند.

جهت دریافت مشاوره رایگان جهت انتخاب یک دستگاه اسپکترومتر متناسب با کاربری ویژه و یا خرید از این مجموعه، با کارشناسان ما در بخش پشتیبانی تماس بگیرید.

مزایای اسپکترومتر BloorSpec

  1. بازه طول موجی گسترده: nm 170-1100 (به صورت سفارشی)
  2. رزولوشن دستگاه: 0.01- 1 nm
  3. چیدمان اپتیکی: Czerny-Turner
  4. آشکارساز: CCD Linear Array
  5. نسبت سیگنال به نویز: 500:1
  6. قابلیت حذف نور محیط
  7. ارائه نتایج قابل تکرار
  8. بدنه محکم و مقاوم در برابر ارتعاش
  9. طراحی نرم افزار با کاربری بسیار آسان (مطابق نمونه‌ های مطرح خارجی)
  10. ذخیره اطلاعات به صورت تصویر و اعداد دو ستونی
  11. قابلیت پیدا کردن قله طیف‌ های مختلف
  12. بسیار کوچک و قابل حمل
  13. قابل مقایسه با برندهای معتبر خارجی (از جمله Ocean Optics و Avantes)
  14. بالاترین سطح عملکرد در حوزه های کاربردی علمی و صنعتی
  15. قابلیت نصب بر روی هر دستگاه و یا ستاپ
  16. قابلیت ارتقای نرم افزار
  17. دارای حداقل 2 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش
  18. طول عمر بالا

کاربرد اسپکترومتر

  1. استفاده در ستاپ های اپتیکی (بخشی از اسپکتروفتومترها و دیگر سیستم های طیف سنجی)
  2. کنترل کیفی بخش های مختلف صنعت غذا و دارو
  3. کنترل کیفی آب آشامیدنی
  4. کنترل فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی
  5. کنترل پردازش نیمه هادی ها
  6. آنالیز رنگ منابع نور
  7. پایش محتوای اکسیژن محلول در آب شیرین و اکوسیستم های دریایی
  8. مطالعه خطوط نشر طیفی کهکشان های دور
  9. (تعیین ترکیب شیمیایی، دما و حرکت ستارگان)
  10. اکتشافات فضایی (شناسایی سیارات فراخورشیدی، مطالعه فضای بین ستاره ای و بررسی پدیده های کیهانی)
  11. آنالیز گازهای تنفسی در بیمارستان ها
  12. تشخیص و پایش بیماری، تجزیه و تحلیل نمونه های خون و شناسایی نشانگرهای زیستی
  13. تشخیص ناهنجاری در بافت ها
  14. حوزه های علم مواد، زمین شناسی و باستان شناسی
  15. شناسایی و کمی سازی آلاینده های موجود در خاک
  16. شناسایی گازهای موجود در اتمسفر

این موارد، تنها چند نمونه از طیف وسیعی از کاربردهای اسپکترومتر است. تطبیق پذیری و توانایی این دستگاه ها در ارائه اطلاعات دقیق در مورد فعل و انفعالات مواد، آنها را به ابزاری ارزشمند در رشته ها و صنایع مختلف علمی تبدیل می کند.

اسپکترومتر در طیف سنجی فلورسانس

شکل 6- نمونه ای از کاربرد طیف سنج

مشخصات فنی اسپکترومتر

DescriptionSpecification
Czerny-TurnerOperation Mode
170-1100 nm (Depending on User Order)Wavelength Range
Replacement Slit (25, 50, 100, 200 µm)Slit
<0.01%Stray Light
>0.01-5 nmResolution
±0.1 nmWavelength Accuracy
500:1Signal/Noise
180.000 Counts/µW-Per ms Integration TimeSensitivity
USB 2, 3 High Speed, 480 MbpsInterface
CCD linear array, 3648 PixelsDetector
0-99 ScanNumber of Scan to Average
1 µs-360 sIntegration Time
Default USB PowerPower Supply
200*140*50 mmDimensions

مقایسه اسپکترومتر

Ocean InsightAvantes AvaSpec-ULS2048x64-EVOBloorAzmaSpecification
200-1100 nm200-1160 nm170-1100 nmWavelength Range
0.75-1.2 nm0.09-20 nm0.01-5 nmResolution
Back-thinned CCDBT-CCDCCD linear arrayDetector
6 ms-10 s2.4 ms-25 s1 µs-360 sIntegration Time
>3 AU<1%<0.1%Stray Light
88.9*63.5*52.4 mm175* 127* 44.5 mm150*20*10 mmDimension
$6500$6500Less than half of similar casesPrice