لامپ کالیبراسیون جیوه (Hg-Ar)

لامپ کالیبراسیون جیوه یک منبع نور خطی است که طول موج‌های مشخص و استانداردی را ساطع می‌کند و برای کالیبراسیون طول موج اسپکترومترها، اسپکتروفتومترها، رادیومترهای طیفی و سایر سیستم‌های اپتیکی به کار می‌رود. لامپ کالیبراسیون بخار جیوه بلورآزما از نوع لامپ‌های تخلیه‌ی گازی جیوه-آرگون (Hg-Ar) است که خطوط نشری باریک و شدیدی در بازه‌ی 250 تا 770 نانومتر تولید می‌کند و با کانکتور SMA مستقیماً به فیبر نوری متصل می‌شود.

لامپ کالیبراسیون چیست و چرا به آن نیاز داریم؟

دقت طول موج در طیف‌سنج‌ها و سایر ابزارهای حساس به طول موج، به‌مرور زمان و تحت تأثیر عوامل محیطی مانند تغییر دما، ضربه و جابه‌جایی کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه، قله‌های طیفی در طول موج اشتباه ثبت می‌شوند و نتایج آنالیز قابل اعتماد نیست.

راه رفع این مشکل، کالیبراسیون منظم طول موج است. در این روش، نور یک لامپ کالیبراسیون که خطوط نشری آن با دقت بالا شناخته شده است، به دستگاه داده می‌شود و طول موج‌های ثبت‌شده با مقادیر استاندارد مقایسه و تصحیح می‌شوند. به همین دلیل به این نوع منابع نوری، لامپ طیفی یا لامپ کالیبراسیون گفته می‌شود. برای آشنایی بیشتر با ساختار طیف‌سنج‌ها، مقاله‌ی اسپکترومتر چیست را بخوانید.

مشخصات لامپ کالیبراسیون جیوه بلورآزما

لامپ کالیبراسیون بلورآزما با تحریک بخار جیوه و گاز آرگون، خطوط نشری باریک و پرشدتی تولید می‌کند که برای کالیبراسیون سیستم‌های طیف‌سنجی در ناحیه‌ی فرابنفش، مرئی و ابتدای مادون قرمز نزدیک مناسب است. این لامپ با برق 220 ولت AC کار می‌کند، طول عمر آن 2000 ساعت است و دقت طول موج ±0.1 نانومتر دارد.

بدنه‌ی لامپ از آلومینیوم آندایز شده ساخته شده است تا نور سرگردان در سیستم‌های اپتیکی به حداقل برسد. ابعاد کوچک و ساختار فشرده‌ی آن، استفاده در آزمایشگاه و حتی طیف‌سنجی میدانی را آسان می‌کند.

خطوط نشری لامپ کالیبراسیون جیوه-آرگون

ارزش یک لامپ کالیبراسیون به تعداد و پراکندگی خطوط نشری آن در بازه‌ی طول موجی است. هرچه خطوط بیشتری در بازه‌ی کاری دستگاه وجود داشته باشد، کالیبراسیون دقیق‌تری انجام می‌شود. مهم‌ترین خطوط نشری این لامپ در بازه‌ی کاری آن عبارت‌اند از:

• خطوط جیوه (Hg): 253.7، 296.7، 302.2، 313.2، 334.1، 365.0، 404.7، 435.8، 546.1، 577.0 و 579.1 نانومتر

• خطوط آرگون (Ar): 696.5، 706.7، 738.4، 750.4 و 763.5 نانومتر

ترکیب جیوه و آرگون باعث می‌شود علاوه بر خطوط پرشدت جیوه در ناحیه‌ی فرابنفش و مرئی، خطوط آرگون نیز ناحیه‌ی قرمز و ابتدای مادون قرمز نزدیک را پوشش دهند.

ساختار و نحوه عملکرد لامپ کالیبراسیون جیوه

این لامپ از یک لوله‌ی تخلیه‌ی گازی با دو الکترود تشکیل شده است که درون آن مقدار کمی جیوه و گاز آرگون قرار دارد. با روشن شدن لامپ، جریان الکتریکی بین الکترودها برقرار می‌شود و ابتدا گاز آرگون یونیزه می‌شود. گرمای حاصل از این تخلیه‌ی الکتریکی، جیوه را تبخیر می‌کند و اتم‌های برانگیخته‌ی جیوه، خطوط طیفی مشخص خود را ساطع می‌کنند.

فشار بخار جیوه در چند دقیقه‌ی اول کار لامپ افزایش می‌یابد تا به حالت پایدار برسد. به همین دلیل، توصیه می‌شود پیش از کالیبراسیون، لامپ چند دقیقه روشن بماند تا شدت خطوط به پایداری برسد.

محفظه و اتصال به فیبر نوری

لامپ کالیبراسیون بلورآزما درون یک محفظه‌ی مستحکم قرار گرفته است که نصب آسان، محافظت در برابر شوک الکتریکی و جلوگیری از خروج نور در جهت‌های ناخواسته را فراهم می‌کند. این محفظه یک فیلتر نوری نیز دارد که بخش‌های ناخواسته‌ی طیف را حذف می‌کند.

خروجی لامپ به کانکتور SMA مجهز است و فیبر نوری بدون نیاز به تراز کردن، مستقیماً به آن متصل می‌شود. به این ترتیب، لامپ با اغلب اسپکترومترهای فیبری از جمله اسپکترومتر Rainbow بلورآزما سازگار است.

ویژگی‌ها و مزایای لامپ کالیبراسیون جیوه

• بازه‌ی طول موجی: 250 تا 770 نانومتر (UV-Vis تا ابتدای NIR)

• دقت طول موج: ±0.1 نانومتر

• طول عمر بالا: 2000 ساعت و امکان تعویض لامپ

• خطوط نشری باریک، پرشدت و پایدار

• کانکتور SMA برای اتصال مستقیم به فیبر نوری بدون نیاز به تراز

• بدنه‌ی آلومینیوم آندایز شده برای کاهش نور سرگردان

• فیلتر نوری داخلی برای حذف بخش‌های ناخواسته‌ی طیف

• ابعاد کوچک و قابل حمل، مناسب برای کار آزمایشگاهی و میدانی

• کاربری ساده و ایمن

• 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش

کاربردهای لامپ کالیبراسیون جیوه

لامپ کالیبراسیون جیوه در آزمایشگاه‌ها و صنایعی به کار می‌رود که دقت اندازه‌گیری طیفی در آن‌ها اهمیت بالایی دارد:

• کالیبراسیون طول موج انواع اسپکترومتر و سیستم‌های طیف‌سنجی

• بررسی دوره‌ای صحت مقیاس طول موج در اسپکتروفتومترها

• کالیبراسیون رادیومترهای طیفی و مونوکروماتورها

• بررسی مقیاس طول موج در ابزارهای رنگ‌سنجی و نورسنجی

• تداخل‌سنجی و ستاپ‌های اپتیکی پژوهشی

• آزمایشگاه‌های آموزشی فیزیک و مطالعه‌ی طیف‌های اتمی

انواع لامپ‌های کالیبراسیون

لامپ‌های کالیبراسیون بر اساس گاز یا بخار فلزی درون آن‌ها دسته‌بندی می‌شوند. گازهای نجیب مانند هلیوم (He)، نئون (Ne)، آرگون (Ar)، کریپتون (Kr) و زنون (Xe) و بخارات فلزی مانند سدیم (Na)، سزیم (Cs)، جیوه (Hg) و کادمیوم (Cd) رایج‌ترین مواد مورد استفاده هستند. گاهی چند گاز با هم ترکیب می‌شوند تا خطوط طیفی بیشتری در بازه‌ی طول موجی ایجاد شود. لامپ جیوه-آرگون به دلیل خطوط پرشدت و پراکندگی مناسب آن‌ها در ناحیه‌ی UV و مرئی، یکی از پرکاربردترین لامپ‌های کالیبراسیون است.

نکات ایمنی

لامپ جیوه در ناحیه‌ی فرابنفش، به‌ویژه در طول موج 253.7 نانومتر، تابش قوی دارد که برای چشم و پوست مضر است. هرگز مستقیماً به خروجی لامپ یا انتهای فیبر نگاه نکنید و هنگام کار با لامپ از عینک محافظ UV استفاده کنید.