Spektrometr, elektromagnit şöhleleriniň spektrini seljermek üçin ulanylýan ylmy guraldyr, tolkun uzynlygyna görä ýagtylyk intensiwliginiň paýlanyşyny görkezýän spektrograf hökmünde şöhlelenmeleriň spektrini görkezip biler (y-ok intensiwligi, rentgen oky tolkun uzynlygydyr) / ýagtylygyň ýygylygy).Lightagtylyk, spektrometriň içindäki tolkun uzynlyklaryna şöhlelendiriji bölüjiler bilen bölünýär, adatça refraktiw prizmalar ýa-da difraksiýa örtükleri 1-nji surat.
1-nji surat Çyranyň we gün şöhlesiniň spektri (çepde), şöhleleri bölmek prizmi we prizma (sagda)
Spektrometrler, optiki şöhlelenmäniň giň diapazonyny ölçemekde möhüm rol oýnaýar, ýagtylyk çeşmesiniň emissiýa spektrini gönüden-göni gözden geçirmek ýa-da material bilen özara täsirinden soň ýagtylygyň şöhlelenmesini, siňdirilmegini, ýaýramagyny ýa-da ýaýramagyny seljermek arkaly.Lightagtylyk we materiýanyň özara täsirinden soň, spektr belli bir spektral diapazonyň ýa-da belli bir tolkun uzynlygynyň üýtgemegini başdan geçirýär we maddanyň häsiýetleri biologiki we himiki seljerme ýaly spektriň üýtgemegine görä hil ýa-da mukdar taýdan seljerilip bilner. ganyň düzümi we konsentrasiýasy we näbelli çözgütler, molekulanyň, atom gurluşynyň we materiallaryň elementar düzüminiň seljermesi 2-nji surat.
2-nji surat Dürli ýaglaryň infragyzyl siňdiriş spektri
Ilki fizika, astronomiýa, himiýa öwrenmek üçin oýlanyp tapylan spektrometr häzirki wagtda himiýa in engineeringenerçiligi, materiallaryň derňewi, astronomiýa ylymlary, lukmançylyk diagnostikasy we bio-sensor ýaly köp ugurda iň möhüm gurallaryň biridir.XVII asyrda Isak Nýuton prizma arkaly ak ýagtylygyň şöhlesini geçip, ýagtylygy üznüksiz reňkli topara bölüp bildi we bu netijeleri beýan etmek üçin ilkinji gezek “Spektr” sözüni ulandy.
3-nji surat Isak Nýuton prizma bilen gün şöhlesiniň spektrini öwrenýär.
XIX asyryň başynda nemes alymy Josephozef fon Fraunhofer (Françofer) prizmalar, difraksiýa bölekleri we teleskoplar bilen birleşip, gün zyňyndylarynyň spektrini seljermek üçin ulanylýan ýokary takyklyk we takyklyk bilen spektrometr ýasady. Günüň ýedi reňkli spektriniň üznüksiz däldigine ilkinji gezek syn edildi, ýöne meşhur "Frankenhofer çyzygy" hökmünde bilinýän bir topar gara çyzyk (600-den gowrak diskret çyzyk) bar.A, B, C… H setirleriniň iň tapawutlysyny atlandyrdy we B we H arasynda 574 setiri sanady, bu gün spektrinde dürli elementleriň siňmegine laýyk gelýär. 5-nji surat. Şol bir wagtyň özünde Fraunhofer hem ilki bilen spektr spektrini almak we spektral çyzyklaryň tolkun uzynlygyny hasaplamak üçin difraksiýa örtügini ulanmak.
4-nji surat. Adam bilen görlen irki spektrometr
5-nji surat Fraun Whaffe çyzygy (lentadaky gara çyzyk)
6-njy surat, Fraun Wolfel çyzygyna gabat gelýän konkaw bölegi bilen gün spektri
XIX asyryň ortalarynda nemes fizikleri Kirşhoff we Bunsen Heidelberg uniwersitetinde bilelikde işlediler we Bunseniň täze döredilen alaw guraly (Bunsen ot ýakýan) bilen dürli himiki maddalaryň spektral çyzyklaryny belläp ilkinji spektral derňewi geçirdiler. (duzlar) Bunsen ot ýakýan injirine sepildi.7. Spektrleri synlamak arkaly elementleriň hil taýdan gözden geçirilişine göz ýetirdiler we 1860-njy ýylda sekiz elementiň spektriniň açylyşyny neşir etdiler we bu elementleriň birnäçe tebigy birleşmede bardygyny kesgitlediler.Olaryň gözlegleri spektroskopiýa analitiki himiýanyň möhüm bir şahasynyň döredilmegine sebäp boldy: spektroskopiki derňew
7-nji surat
20-nji asyryň 20-nji ýyllarynda hindi fizigi CV Raman spektrometr ulanyp, ýagtylygyň we molekulalaryň organiki erginlerdäki elastik dargamak täsirini ýüze çykardy.Wakanyň ýagtylygy bilen täsirleşenden soň has ýokary we pes energiýa bilen ýaýrandygyny, soňra bolsa Raman dargadyjy injir diýlip atlandyrylýandygyny gördi. Lightagtylyk energiýasynyň üýtgemegi molekulalaryň mikrostrukturasyny häsiýetlendirýär, şonuň üçin Raman dargadyjy spektroskopiýa materiallarda, lukmançylykda, himiýada giňden ulanylýar; maddalaryň molekulýar görnüşini we gurluşyny kesgitlemek we derňemek üçin beýleki pudaklarda.
8-nji surat, ýagtylyk molekulalar bilen täsirleşenden soň energiýa üýtgeýär
Amerikaly alym doktor Bekman 20-nji asyryň 30-njy ýyllarynda doly siňdiriş spektrini kesgitlemek üçin ultramelewşe spektrleriň siňdirilişini aýratyn ölçemegi teklip etdi, şeýlelik bilen ergindäki himiki maddalaryň görnüşini we konsentrasiýasyny açdy.Bu geçiriş siňdiriş ýagtylyk ýoly ýagtylyk çeşmesinden, spektrometrden we nusgadan durýar.Häzirki çözgüt düzüminiň we konsentrasiýany kesgitlemegiň köpüsi bu geçiriş siňdiriş spektrine esaslanýar.Bu ýerde ýagtylyk çeşmesi nusga bölünýär we dürli tolkun uzynlyklaryny almak üçin prizma ýa-da örtük skanirlenýär 9-njy surat.
9-njy surat.
20-nji asyryň 40-njy ýyllarynda ilkinji gönüden-göni kesgitleýji spektrometr oýlanyp tapyldy we ilkinji gezek tolkun uzynlygyndaky spektral intensiwligi gönüden-göni okap bilýän adaty adam gözüni synlamak ýa-da fotosurat enjamlaryny PMT we elektron enjamlary ýerine ýetirdi. 10. Şeýlelik bilen, spektrometr ylmy gural hökmünde wagtyň geçmegi bilen ulanylyş aňsatlygy, mukdar ölçegi we duýgurlygy taýdan ep-esli gowulaşdy.
10-njy surat
20-nji asyryň ortalaryndan ahyryna çenli spektrometr tehnologiýasynyň ösüşi optoelektron ýarymgeçiriji materiallaryň we enjamlaryň ösüşi bilen aýrylmaz baglanyşyklydy.1969-njy ýylda Willard Boýl we Bell Labs-dan Jorj Smit KCD-ni (Zarýad berlen enjam) oýlap tapdylar, soňra kämilleşdirildi we 1970-nji ýyllarda Maýkl F. Tompsett tarapyndan surata düşüriş programmalaryna öwrüldi.Willard Boýl (çepde), Jorj Smit 11-nji suratda görkezilen KCD-ni oýlap tapandygy üçin Nobel baýragyna mynasyp boldy (1980-nji ýylda). çözgüdi.Soňra, 1995-nji ýylda NASA-nyň Erik Fossum şuňa meňzeş KCD şekil datçiklerinden 100 esse az energiýa sarp edýän we önümçilik çykdajylaryndan has arzan CMOS (Goşmaça metal-oksid ýarymgeçiriji) şekil datçigini oýlap tapdy.
11-nji surat Willard Boýl (çepde), Jorj Smit we olaryň KCD (1974)
20-nji asyryň ahyrynda ýarymgeçiriji optoelektron çipi gaýtadan işlemek we öndürmek tehnologiýasynyň yzygiderli kämilleşdirilmegi, esasanam 12-nji suratda spektrometrlerde CCD we CMOS massiwiniň ulanylmagy bilen, bir täsir astynda spektrleriň doly toplumyny almak mümkin bolýar.Wagtyň geçmegi bilen spektrometrler reňkleri kesgitlemek / ölçemek, lazer tolkun uzynlygynyň derňewi we floresan spektroskopiýa, LED sortlamak, şekillendiriş we yşyklandyryş duýgur enjamlary, floresan spektroskopiýasy, Raman spektroskopiýasy we başga-da köp sanly programmada giňden peýdalanyldy. .
12-nji surat
21-nji asyrda dürli görnüşli spektrometrleriň dizaýn we önümçilik tehnologiýasy kem-kemden ýetişdi we durnuklaşdy.Durmuşyň ähli gatlaklarynda spektrometrlere bolan islegiň artmagy bilen spektrometrleriň ösüşi has çalt we pudaga mahsus boldy.Adaty optiki parametr görkezijilerinden başga-da, dürli pudaklarda göwrümiň ululygy, programma üpjünçiligi funksiýalary, aragatnaşyk interfeýsleri, jogap tizligi, durnuklylyk we hatda spektrometrleriň çykdajylary hem spektrometriň ösüşini diwersifikasiýa edýär.
Iş wagty: 28-2023-nji noýabr