spectrometer bụ ngwá ọrụ sayensị, nke a na-eji enyocha ụdị dị iche iche nke radieshon electromagnetic, ọ nwere ike igosipụta ụdị dị iche iche nke radieshon dị ka spectrograph na-anọchi anya nkesa ike ọkụ n'ihe gbasara ogologo ogologo (y-axis bụ ike, x-axis bụ ogologo ikuku. / ugboro nke ìhè).Ìhè ahụ dị iche iche na-ekewa n'ime ogologo wavelength nke ihe mejupụtara ya n'ime spectrometer site na ndị na-eke ọkụ, nke na-abụkarị prisms refractive ma ọ bụ diffraction gratings Fig. 1.
Fig. 1 Ụdịdị dị iche iche nke bọlbụ ọkụ na ìhè anyanwụ (aka ekpe), ụkpụrụ nke kewara osisi nke grating na prism (n'aka nri)
Spectrometers na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịleta ọtụtụ ụdị radieshon anya, ma ọ bụ site n'inyocha ụdị dị iche iche nke ìhè ọkụ ma ọ bụ site n'ịtụle nlegharị anya, nnabata, nnyefe, ma ọ bụ ịgbasa ọkụ na-esochi mmekọrịta ya na ihe.Mgbe ìhè na okwu mmekọrịta, ụdịdị dị iche iche na-ahụ mgbanwe na a ụfọdụ spectral nso ma ọ bụ a kpọmkwem wavelength, na Njirimara nke ihe nwere ike qualitatively ma ọ bụ quantitatively nyochaa dị ka mgbanwe dị iche iche dị iche iche, dị ka usoro ndu na chemical analysis nke. Ngwakọta na ntinye nke ọbara na ngwọta na-amaghị, na nyocha nke molekul, atomiki Ọdịdị na elemental mejupụtara nke ihe Fig. 2.
Fig. 2 Infrared absorption ụdịdị dị iche iche nke mmanụ
Emebere ya na mbụ maka ọmụmụ physics, mbara igwe, kemistri, spectrometer bụzi otu n'ime ngwa kachasị mkpa n'ọtụtụ mpaghara dị ka injinịa kemịkalụ, nyocha ihe, sayensị mbara igwe, nyocha ahụike na bio-sensing.Na narị afọ nke 17, Isaac Newton nwere ike kewaa ọkụ ahụ ka ọ bụrụ otu agba na-aga n'ihu site n'ịfefe ọkụ na-acha ọcha site na prism wee jiri okwu "Spectrum" mee ihe maka oge mbụ iji kọwaa nsonaazụ a Fig. 3.
Fig. 3 Isaac Newton ji priism mụọ ụdịdị dị iche iche nke ìhè anyanwụ.
Ná mmalite nke narị afọ nke 19, ọkà mmụta sayensị German bụ Joseph von Fraunhofer (Franchofer), jikọtara ya na prisms, diffraction slits na telescopes, mere spectrometer na nkenke dị elu na nke ziri ezi, bụ nke a na-eji nyochaa ụdị dị iche iche nke ihe ọkụkụ nke anyanwụ Fig 4. Ọ hụrụ na nke mbụ ụdịdị dị iche iche nke anyanwụ na agba asaa adịghị aga n'ihu, ma nwere ọnụ ọgụgụ nke ọchịchịrị ahịrị (ihe karịrị 600 discrete ahịrị) na ya, maara dị ka ama "Frankenhofer akara".Ọ kpọrọ aha nke kachasị dị iche na ahịrị ndị a A, B, C…H wee gụta ụfọdụ ahịrị 574 n'etiti B na H nke kwekọrọ na nnabata nke ihe dị iche iche na ụdị dị iche iche nke anyanwụ Fig. 5. N'otu oge ahụ, Fraunhofer bụkwa onye mbụ iji grating diffraction nweta spectra ahịrị na gbakọọ ogologo wavelength nke spectral ahịrị.
Fig 4. Ihe nlere anya nke mbụ, a na-ele ya anya na mmadụ
Fig. 5 Ahịrị Fraun Whaffe (ahịrị gbara ọchịchịrị na rịbọn)
Fig. 6 Ụdị ọdịdị anyanwụ, yana akụkụ concave kwekọrọ na ahịrị Fraun Wolfel
N'etiti narị afọ nke 19, ndị ọkà mmụta sayensị German bụ Kirchhoff na Bunsen, rụkọrọ ọrụ ọnụ na Mahadum Heidelberg, yana ngwá ọrụ ọkụ Bunsen ọhụrụ emebere (nke Bunsen burner) wee mee nyocha nke mbụ site n'ịrụpụta ahịrị kemịkalụ dị iche iche. (nnu) fesa n'ime Bunsen burner fig.7. Ha ghọtara nyocha qualitative nke ihe dị iche iche site n'ileba anya n'ụdị dị iche iche, na 1860 wee bipụta nchọpụta nke ụdị dị iche iche nke ihe asatọ, wee chọpụta ịdị adị nke ihe ndị a n'ọtụtụ ihe okike.Nchọpụta ha mere ka e mepụta ngalaba dị mkpa nke spectroscopy analytical chemistry: spectroscopic analysis.
Fig.7 mmeghachi omume ọkụ
N'ime 20s nke narị afọ nke 20, ọkà mmụta physics India bụ CV Raman ji spectrometer chọpụta mmetụta na-agbasasị enweghị ike nke ìhè na ụmụ irighiri ihe na ngwọta organic.Ọ chọpụtara na ọkụ ahụ merenụ gbasasịa na ike dị elu ma dị ala mgbe ya na ìhè na-emekọrịta ihe, nke a na-akpọ Raman agbasa fig 8. Mgbanwe nke ike ọkụ na-egosipụta microstructure nke ụmụ irighiri ihe, ya mere, a na-eji Raman na-agbasa spectroscopy na ihe, ọgwụ, kemịkalụ. na ụlọ ọrụ ndị ọzọ iji chọpụta na nyochaa ụdị molekụla na nhazi nke ihe.
Fig. 8 Ike na-agbanwe mgbe ọkụ na-emekọrịta ihe na ụmụ irighiri ihe
N'ime 30s nke narị afọ nke 20, onye ọkà mmụta sayensị America bụ Dr. Beckman buru ụzọ tụọ aro ka ọ tụọ absorption nke ultraviolet spectra na nke ọ bụla wavelength iche iche iji wepụta ụdị ụdị absorption zuru oke, si otú ahụ na-ekpughe ụdị na ntinye nke kemịkalụ na ngwọta.Ụzọ ọkụ mmịpụta nnyefe a nwere isi ọkụ, spectrometer, na sample.Ihe kachasị n'ime ihe ngwọta dị ugbu a na nchọpụta ntinye uche dabere na ụdị nnyefe nnyefe a.N'ebe a, a na-ekewa isi iyi ọkụ ahụ n'elu ihe nlele ahụ ma na-enyocha prism ma ọ bụ grating iji nweta ogologo ogologo ogologo dị iche iche Fig. 9.
Fig.9 Ụkpụrụ Nchọpụta Absorbance –
N'ime 40s nke narị afọ nke 20, e mepụtara spectrometer nchọpụta mbụ kpọmkwem, na nke mbụ, fotomultiplier tubes PMTs na ngwaọrụ eletrọnịkị nọchiri anya nlele anya mmadụ ma ọ bụ ihe nkiri foto, nke nwere ike ịgụpụta ngwa ngwa dị egwu megide fig wavelength. 10. Ya mere, spectrometer dị ka ngwá ọrụ sayensị emewo ka ọ dịkwuo mma n'ihe gbasara ịdị mfe nke iji, nha nha, na nghọta n'ime oge.
Ihe onyonyo 10 Igwe fotomultiplier
N'etiti etiti narị afọ nke 20th, mmepe nke teknụzụ spectrometer enweghị ikewapụ na mmepe nke optoelectronic semiconductor ihe na ngwaọrụ.N'afọ 1969, Willard Boyle na George Smith nke Bell Labs chepụtara CCD (Ngwaọrụ Charge-Coupled Device), bụ nke emeziri ma mebe ya ka ọ bụrụ ngwa onyonyo site n'aka Michael F. Tompsett na 1970s.Willard Boyle (n'aka ekpe), George Smith meriri bụ onye meriri Nobel Nrite maka ihe ha mepụtara nke CCD (2009) gosiri Fig 11. Na 1980, Nobukazu Teranishi nke NEC na Japan chepụtara a ofu photodiode, nke ukwuu mma image mkpọtụ ruru na mkpebi.Mgbe e mesịrị, na 1995, Eric Fossum nke NASA chepụtara ihe mmetụta ihe oyiyi CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), nke na-eri ike ugboro 100 karịa ihe mmetụta ihe oyiyi CCD yiri ya ma nwee ọnụ ahịa mmepụta dị ala.
Fig. 11 Willard Boyle (aka ekpe), George Smith na CCD ha (1974)
Na njedebe nke narị afọ nke 20, ọganihu na-aga n'ihu nke semiconductor optoelectronic mgbawa nhazi na nkà na ụzụ mmepụta ihe, karịsịa na ntinye nke CCD na CMOS na spectrometers Fig. 12, ọ ga-ekwe omume ịnweta ihe ngosi zuru oke n'okpuru otu ikpughe.Ka oge na-aga, spectrometers achọpụtala ọtụtụ ojiji n'ọtụtụ ngwa dị iche iche, gụnyere mana ọnweghị oke na nchọpụta / nha agba, nyocha nke ogologo laser, na spectroscopy fluorescence, ụdị LED, ihe onyonyo na ihe na-ahụ ọkụ, fluorescence spectroscopy, Raman spectroscopy, na ndị ọzọ. .
Fig. 12 Ụdị CCD dị iche iche
Na narị afọ nke 21, imepụta na teknụzụ nrụpụta nke ụdị spectrometer dị iche iche ejirila nwayọọ nwayọọ tozuo ma kwụsie ike.Site na mmụba na-arịwanye elu maka spectrometers n'akụkụ niile nke ndụ, mmepe nke spectrometer aghọwo ngwa ngwa na ụlọ ọrụ akọwapụtara.Na mgbakwunye na ihe ngosi paramita ngwa anya, ụlọ ọrụ dị iche iche nwere ahaziri chọrọ nha olu, ọrụ ngwanrọ, nzikọrịta ozi, ọsọ nzaghachi, nkwụsi ike na ọbụna ọnụ ahịa nke spectrometers, na-eme ka mmepe spectrometer na-abawanyewanye.
Oge nzipu: Nov-28-2023