Igorpen Espektrometro Optikoa
Zer da emisio optikoko espektrometroa?
Igorpen-espektrometro optikoa, ere ezaguna da txinparta-igorpena espektrometro, igorpen-espektroskopia tresna bat da, elementu anitzen aldi berean aztertzeko bihurketa fotoelektrikoaren harrera-metodoa aplikatzen duena. Maiztasun handiko plasmako argi-iturri induktiboki akoplatutako argi-iturrien erabilera hedatua dela eta OES espektrometroa posizio nagusia hartzen du espektrometroan. Materialen analisian oso erabilia da industria askotan, hala nola, altzairua, burdina ez den metala, metalurgia, makineria, ekipamendu kimikoa eta kalitatea ikuskatzeko sistema, baita labearen aurreko analisian eta fabrikako identifikazioan metalen galdaketaren industrian ere.
Igorpen optikoko espektrometroaren funtzionamendu-printzipioa
Elementu bakoitzaren uhin-luzera karakteristikoa laginaren elementu bakoitza egoera solidotik zuzenean lurrunduz igortzen da, arku elektrikoaren (edo txinpartaren) tenperatura altuaren eta kitzikapenaren bidez. Sare batekin espektroskopia egin ondoren, espektroa uhin-luzeraren arabera antolatzen da. Elementu hauen espektro-lerro karakteristikoak irteera-zirrikitutik igarotzen dira eta dagokion fotobiderkatzaile-hodian (PMT) edo CCD irudi-sentsorean injektatzen dira, non seinale optikoa seinale elektriko bihurtzen den. Seinale elektrikoa hartu eta modulura bihurtzen du tresnaren kontrol-neurketa sistemak, eta ondoren ordenagailu batek prozesatu eta elementu bakoitzaren ehuneko gisa inprimatzen du.
Igorpen optikoaren espektrometroaren garapena
Espektroskopia XVII.mendean sortu zen, Newton fisikariak argiaren barreiatzeari buruzko lehen esperimentua egin zuenean 17an. Gela ilun batean eguzki izpi bat sartu zuen, prisma batetik pasatzen utzi eta gorriaren zazpi koloreak ikusi zituen. laranja, horia, berdea, urdina, indigoa eta bioleta posizio ezberdinetan sakabanatuta prismaren atzean dagoen pantaila zuri batean. Fenomeno horri espektroskopia deitzen zitzaion.
1802an, Wollaston kimikari ingelesak aurkitu zuen eguzki-espektroa ez zela ortzadar perfektua, marra beltz batzuekin moztuta zegoela.
1814an, Fraunhofer-ek, tresna optikoko aditu alemaniarrak, eguzki-espektroko puntu beltzen posizio erlatiboak aztertu zituen eta zirrikitu-gailu bat erabili zuen espektroaren irudien kalitatea hobetzeko, lerro beltz nagusi horiek mapa espektral batean marraztu ahal izateko.
1825ean, Talbotek, alkohol-lanpara batean sodio- eta potasio-gatzen espektroak aztertuz, adierazi zuen potasio-gatzen espektro gorria eta sodio-gatzen espektro horia elementu honen propietateak zirela.
1859an, Kirchoff eta Bunsenek perfektu bat diseinatu eta eraiki zuten gailu espektroskopikoa metalen espektroak aztertzeko. Gailu hau izan zen munduko lehen tresna espektroskopiko praktikoa hainbat metalen espektro-lerroak aztertzeko sugar eta txinparta elektrikoetan, eta horrela, analisi espektralaren hasierako oinarriak ezarri zituen. Lerro espektralen intentsitate absolutua zehaztetik lerro espektralen intentsitate erlatiboa neurtzera igarotzeak analisi espektralaren metodoen garapenaren oinarriak ezarri zituen, analisi kualitatibotik kuantitatibora, eta horrela, analisi espektralaren metodoak pixkanaka laborategitik atera eta industria sektorean aplikatzea ahalbidetu zuen.
1928tik aurrera, analisi espektrala analisi industrialaren metodo bihurtu zen heinean, tresna espektralak azkar garatu ziren, eta kitzikapen-iturriaren egonkortasuna eta tresna espektralen errendimendua hobetzen aurrera egin zen.
Lehenengo kitzikapen-argi-iturria sugarra izan zen, eta geroago arku elektriko sinplea eta txinparta elektrikoa erabili ziren kitzikapen-argi-iturri gisa aplikatzeko. 1930eko eta 1940ko hamarkadetan, analisi espektroskopikoaren egonkortasuna hobetu zen arku kontrolatu hobetua eta txinparta kitzikapen-iturri gisa erabiliz. Industria-ekoizpenaren garapenak eta espektroskopiaren aurrerapenak hobekuntza gehiago ekarri zuten... tresna optikoak, eta azken honek, aldi berean, lehenengoari erreakzionatu zion, espektroskopiaren garapena eta industria-ekoizpenaren garapena sustatuz.
1960ko hamarkadan, informatika eta teknologia elektronikoaren garapenarekin, igorpen optikoko espektrometroa azkar garatzen hasi zen. 1970eko hamarkadan, ia %100 tresna espektroskopikoak ordenagailuz kontrolatuta zeuden, analisiaren zehaztasuna eta abiadura hobetzeaz gain, analisiaren emaitzen datuak prozesatzeaz eta analisi prozesuaren kontrol automatikoaz ere konturatu ziren.
Igorpen optikoaren espektrometroaren osaera
The igorpen optikoko espektrometroa argi-iturriaren zati batek, argia biltzeko atal batek, argia banatzeko zati batek eta argia neurtzeko zati batek osatzen dute. Argi-iturriaren zatia alea argia igortzeko kitzikatzea da; argia biltzeko zatia igorritako argia zati espektralean biltzea da; zati espektrala argia elementu bakoitzaren lerro espektraletan barreiatzea da; zati fotometrikoa elementu bakoitzaren lerro espektralen intentsitatea metodo fotoelektrikoaren bidez neurtzea da, eta adierazi eta erregistratzea, edo irakurketa fotometrikoa elementuaren masa-frakzioan bihurtzea, hori adierazteko.
Igorpen optikoko espektroskopia
A. Argi-iturriaren sorgailua
Espektroskopia optikorako erabiltzen diren argi iturri-sorgailuak hauek dira txinparta-sorgailuak, arku-sorgailuak, tentsio baxuko deskarga kapazitiboen sorgailuak, etab.
B. Argi-iturriaren elektrodo-euskarriaren zatia
Argi-iturriaren elektrodo-euskarria bloke-laginak, haga-laginak eta kontra-laginak kargatzeko erabiltzen da. elektrodoakBloke-elektrodoen euskarria, oro har, 20 mm edo gehiagoko diametroa duten lagin lauak kargatzeko erabil daiteke, eta horietako batzuk haga-laginak, lagin txikiak eta plaka meheko laginak kargatzeko erabil daitezke, hainbat lagin-pintza erabiliz. Hutsean dagoen espektrometro fotoelektrikoan, argi-iturriaren elektrodoen euskarriak argon atmosfera erabiltzen duen egitura du, eta argonaren fluxua doi eta kontrola daiteke... emari neurgailua eta balbula automatikoa.
C. Argia biltzeko gailua
Argia biltzeko gailua ispilu sistema kontzentrazio batez osatuta dago, eta bere eginkizuna argi iturriko argia biltzea eta sistema espektroskopikoan jaurtitzea da. Sistema hau, oro har, argi-iturburuko argi-erradiazioa guztiz aprobetxatzeko beharrezkoa da argi-intentsitate handia lortzeko. Aldi berean, tresnaren funtzioari erreprodukzio osoa eman behar dio bereizmen egokia lortzeko. Normalean, lente bakarreko irudi-metodoa, hiru lenteko bitarteko irudi-metodoa eta lente zilindriko zirkularra irudikatzeko metodoa erabiltzea, argi-iturriaren irudiak kolimadorean igorritako argia egiteko.
D. Espektrometroa
Beam splitter bat gorabeherako zirrikitu batek, habe zatitzeko elementu batek eta irteerako zirrikitu sistema batek osatzen dute. Sistema intzidentean sartzen den argia habe zatitze-elementuarekin zatitzen da, eta elementu bakoitzaren espektro-lerroak irteerako zirrikitu-sistemak hautatzen ditu. Burdinazko lerro espektral asko daudenez, hobe da dispertsio handia duen elementu espektroskopiko bat erabiltzea. Espektrometroa bi kategoriatan bana daiteke: huts-mota eta hutsik gabeko mota, barruan hutsean edo hutsean erabiltzen den arabera.
E. Argia neurtzeko gailua
Gailu fotometrikoak fotobiderkagailu batek, integratzaile-unitate batek, grabagailu batek edo adierazle batek, etab. Barneko linea estandarraren fotobiderkagailuak eta analisi-lerroak irteerako zirrikitutik jasotako argia korronte bihurtzen dute eta ondoren kondentsadore integratzailea kargatzen dute hurrenez hurren.
F. Hutsean emititzeko espektrometro optikoaren huts-sistema
Sufrea, fosforoa, karbonoa eta nitrogenoa bezalako elementuen lerro sentikorrak 200 nm-tik beherako uhin-luzera tartean kokatzen direnez eta uhin-luzera horietako erradiazioa aireak xurgatzen duenez, espektrometro fotoelektrikoaren sistema optikoa hutsean jarri behar da. elementu horien analisia egiteko. Horregatik, a hutseko igorpen optikoko espektrometroa sufrea, fosforoa eta karbonoa bezalako elementuak zehazteko erabili behar da. Espektrometro fotoelektrikoaren gailu orokorraz gain, huts-sistema eta atmosfera kontrolatua gehitzen zaizkio hutseko espektrometro fotoelektrikoa.
Igorpen optikoaren espektrometroaren ezaugarria
Igorpen optikoaren espektrometroaren abantaila
a. Fotoelektroi zuzeneko irakurketa espektrometro batekin analisietarako erabil daitezkeen espektro-lerroen uhin-luzera tartea zabala da. Tarte hori fotobiderkatzaile hodiaren errendimenduak zehazten du. Adibidez, kuartzozko leiho-irekidura duen PMT batekin, hutsean jarritako espektrometroaren sistema optikoarekin batera, eskuragarri dagoen uhin-luzera 150 nm-koa izan daiteke. Horri esker, bandan kokatutako espektro-lerroak analisietarako erabili daitezke.
b. Kalibrazio-kurba sorta zabala. PMT-ak seinalearen anplifikazio-ahalmen handia duenez, anplifikazio desberdinak daude eskuragarri indar eta ahultasun desberdineko espektro-lerroetarako erabiltzen diren PMTetarako. Aldea 10000 aldiz handiagoa izan daiteke. Beraz, metodo fotoelektrikoa erabil daiteke laginaren elementu askoren analisi-baldintza berdinetan. Eduki-tartea asko aldatzen den arren, edukiera handiko elementu asko aldi berean azter daitezke.
c. Espektroskopia metodoaren plaka fotografikoak eta alderdi fotometrikoak % 1 baino gehiagoko errorea dakar, oro har. Espektroskopiaren errore fotometrikoa igorpen optikoko espektrometroa %0.2 baino gutxiagora murriztu daiteke. Zehaztasun maila handia du. Laginaren eduki handiko elementuak aztertzeko aldekoa, eta zehatza.
d. Irakurketa zuzeneko espektrometro optikoaren analisi-abiadura azkarra da, oro har, lagina jaso eta 2~3 minuturen buruan, altzairuan 20 aleazio-elementu baino gehiago neur daitezke aldi berean. Urtze-prozesua kontrolatu eta altzairua ekoizteko prozesua bizkortu dezake, eta hori energia aurrezteko eta isuriak murrizteko modu eraginkorra da.
Igorpen optikoaren espektrometroaren desabantailak
a. Irteerako zirrikitua erabiltzen denez, ezin dira uhin-luzera berdineko espektro-lerroak erabili.
b. Irteerako zirrikitua erabiltzeagatik, PMT-ak lerro espektralak jasotzen ditu atzeko planoa ere jasotzen duen bitartean (BKG 175.7 nm-ko atzeko planoaren kanala erabiliz, atzeko planoaren efektua ondoriozta daiteke).
c. Irteerako zirrikituaren posizioa finkoa da, aztertutako elementuak mugatuak dira, eta analisi-zeregina aldatzeak kanala aldatzea eta beste irteera-zirrikitu bat hautatzea eskatzen du.
d. Atzeko planoaren presentziak oligoelementuen azterketa zaildu egiten du neurri batean.
e. Ez da metodo independente bat eta analisi kimikoan oinarritu behar da. Analisi kimikoa espektroaren lagin estandarraren edukia zehatza emateko eta espektroaren emaitza analitikoak kalibratzeko beharrezkoa da.
Nola erosi emisio optikoko espektrometroa?
Gurea interesatzen bazaizu Igorpen Espektrometro Optikoa edo zalantzaren bat baduzu, idatzi e-mail bat info@antiteck.com helbidera, ahalik eta azkarren erantzungo dizugu.