پراکندگی و تفکیک نور دستگاه جذب اتمی

“چیز جدیدی یاد بگیرید. چیز متفاوتی را امتحان کنید. خود را متقاعد کنید که محدودیتی ندارید.” – برایان تریسی

مونوکروماتور

مونوکروماتور دستگاهی است که یک نوار طول موج را از محدوده وسیع تری از طول موج موجود در شکاف ورودی جدا و انتقال می دهد. پراکندگی نور را می توان با استفاده از منشور یا توری پراش به دست آورد. مونوکروماتور Czerny- ترنر با استفاده از یک جفت آینه مقعر و یک توری مسطح بیشترین کاربرد را در طیف سنجی جذب اتمی دارد.

پرتو باند پهن به شکاف ورودی می رسد که در فاصله کانونی آینه کولیم قرار گرفته و پرتو موازی توسط توری مسطح شکسته می شود و پس از بازتاب از آینه دوم روی شکاف خروجی متمرکز می شود. با رسیدن هر رنگ (طول موج) به یک نقطه جداگانه در صفحه خروجی ، یک سری تصاویر روی شکاف خروجی متمرکز می شوند. از آنجا که شکاف خروجی دارای عرض محدود است ، قسمتهایی از تصاویر اطراف با هم همپوشانی دارند. چراغ خروجی از شکاف خروجی حاوی تصویر شکاف ورودی به همراه تصاویر از رنگ های مجاور است چرخش توری پراکندگی باعث می شود که باند رنگ ها نسبت به شکاف خروجی ثابت حرکت کند تا تصویر شکاف ورودی مورد نظر در شکاف خروجی متمرکز شود. بنابراین طیف رنگی که از شکاف خروجی خارج می شود تابعی از عرض شکاف است. اندازه شکاف متغیر است ، اگرچه معمولاً به طور مداوم نیست.

• آینه ها

آینه های استفاده شده در مونوکروماتور باید در دامنه طول موج مورد نظر بسیار منعکس کننده باشند. این امر می تواند با پوشاندن سطح جلویی با آلومینیوم ، نقره یا طلا حاصل شود. لایه فلزی با یک پوشش محافظ پوشانده شده است که از کدر شدن فلز جلوگیری می کند.

• شبکه

پراکندگی نور روی شبکه صورت می گیرد. پرتوی موازی که به شبکه یا توری برخورد می کند ،توری را در طول موج های کمی متفاوت ترک می کند. زاویه پراکندگی در شبکه با تراکم خطوط روی شبکه ، یعنی تعداد خطوط / میلی متر کنترل می شود. . پراکندگی زیاد با افزایش تراکم خط حاصل می شود. به منظور جداسازی خط مورد نظر از خطوط اطراف ، از شکاف باریک تری استفاده می شود. استفاده ازشکاف عریضتر باعث می شود تا نور بیشترشده در نتیجه حساسیت افزایش یابد اما به قیمت تفکیک پذیری.

زاویه شعله کارایی شبکه را کنترل می کند. شیب شیار مثلثی در یک شبکه منظم تنظیم شده است تا روشنایی یک  پراش خاص را افزایش دهد. هرچه طول موج مشخصی از نور برداشته شود از طول موجی است که شبکه برای آن شعله ور می شود ، میزان افت نور در آن طول موج بیشتر خواهد بود.

محدوده طول موج که به طور معمول در طیف سنجی جذب اتمی استفاده می شود از 185 نانومتر تا حدود 900 نانومتر است. در حالی که یک شبکه در جایی در وسط این محدوده شعله ور شده است ، به دلیل ناکارآمدی انرژی فرآیند پراش ، افت شدید انرژی در انتهای طول موج رخ می دهد.شبکه های دو شعله با آتش در مناطق اشعه ماورا بنفش و مناطق مرئی ، بازده انرژی بهتری را در کل دامنه طول موج ارائه می دهند.

پارامترهای مونوکروماتور

• عرض شکاف

عرض شکاف به عرض میلی متر از شکاف ورودی و خروجی مونوکروماتوراست. عرض شکاف باریک وضوح بهتری می دهد. در طراحی مونوکروماتور استاندارد ، هر دو شکاف ورودی و خروجی دارای عرض مساوی هستند. عرض شکاف بیشتر طول موج بیشتری را از طریق تک رنگ عبور می دهد. ابزارهای درجه تحقیق دارای عرض شکاف کنترل شده توسط کاربر هستند.

• طول کانونی مونوکروماتور

فاصله کانونی آینه های بزرگتر بیشتر و وضوح تصویر آنها بیشتر است. قدرت تفکیک مونوکروماتور توسط  فاصله کانونی و عرض شکاف کنترل می شود.

• پراکندگی

پراکندگی یک مونوکروماتور به عنوان عرض باند طول موج در واحد عرض شکاف مشخص می شود ، به عنوان مثال ، nm طول موج در میلی متر عرض شکاف

• پهنای باند طیفی

پهنای باند طیفی عرض مثلث در نقاطی است که نور به نصف حداکثر مقدار تعریف شده به عنوان عرض کامل در نصف حداکثر (FWHM) رسیده است

• نور منحرف شده

نوری است به غیر از طول موج انتخاب شده که به آشکارساز می رسد.

اکنون ما در بخش  بعدی شما را با انواع مختلف تداخل در طیف سنجی جذب اتمی آشنا می کنیم.

جهت مشاوره و خرید انواع تجهیزات آزمایشگاهی با مشاوران واحد فروش شرکت شناسا پرتوژن ۷۵۳۱۱ – ۰۲۱ در ارتباط باشید.