كل مركب كيميائي يأخذ، يسمح، أو يرتد الضوء، وهو شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، عبر مجموعة معينة من الأطوال الموجية. يتحقق التصوير الضوئي الطيفي من درجة امتصاص المادة الكيميائية أو السماح للضوء بمرورها ، وإرسال شعاع من خلال خليط سائل وتحديد كمية الضوء التي تخرج من الجانب الآخر. ويتيح هذا النهج إجراء استعراض رقمي مفصل، حيث يمكن تحديد كمية المادة المستهدفة في السائل بناءً على كيفية احتجاز الضوء أو السماح له بمروره بأطوال موجية مختلفة.

يوفر قانون بير لامبرت الأساس الأساسي لهذه الطريقة. يشرح أن كمية الضوء الممتص مرتبطة مباشرة بكمية المادة التي تأخذ الضوء وطول المسار الذي يسافر فيه الضوء في حامل العينة. بسبب هذا الرابط ، يمكن للخبراء تحديد كميات مجهولة بدقة ، بشرط أن يستخدموا نقاط مرجعية مناسبة للتنظيم.

يتصل الضوء بالمواد بطرق تشمل الاستيعاب والارتداد والمرور. عندما تلتقي الفوتونات بالجزيئات، يتم سحب أطوال موجية معينة وفقًا لبناء تلك الجزيئات، وفي الوقت نفسه، تتحرك الآخرين أو تنعكس من الجزء الخارجي. تشكل هذه الأنواع من الاجتماعات علامات خاصة في طيف الضوء التي تهم بشكل كبير لتحديد المواد وعددها في الدراسات وإعدادات الأعمال.

مكونات مقياس الطيف

أ مقياس الطيف يحتوي على عدد من الأجزاء الرئيسية: مصدر ضوء ، وحادي اللون ، وغرفة عينة ، وكاشف. يمر الضوء من المصدر من خلال شق دخول في أحادي الكرومات ، مما يجعل الشعاع عرضًا قابل للتطبيق. ثم يمر عبر شبكة الانحراف، وهناك يتم كسره إلى شرائط من الضوء أحادي اللون. ثم يتحرك الطول الموجي المختار عبر العينة قبل أن يصل إلى الكاشف ، مما يغير طاقة الضوء إلى إشارات كهربائية جاهزة للتحقق.

تغطي مصادر الضوء المعتادة مصابيح الديوتريوم للأجزاء فوق البنفسجية أو الأشعة فوق البنفسجية ومصابيح التنغستن الهالوجين للأجزاء التي يمكنك رؤيتها. تعمل Monochromators ، والتي يمكن أن تكون منظورات أو شبكات الانحراف ، على تحديد الأطوال الموجية الدقيقة. يميل الناس إلى اختيار شبكات الانحراف في كثير من الأحيان لأنها تعطي حدة أفضل وأقل مشاكل من الضوء الإضافي. كاشفات مثل أنابيب مضاعفة الضوء أو PMTs ، أو الديودات الضوئية ، أو الأجهزة المقترنة بالشحنة أو CCDs تمسك الضوء الذي يمر مع التقاط قوي وتحويله إلى إشارات يمكن قياسها.

كيف يعمل Spectrophotometer

يبدأ الحصول على القياسات الصحيحة مع إيلاء اهتمام وثيق لقراءة العينة ووضعها في كوب بلا بقعة لتجنب مشاكل التراب أو انتشار الضوء. يضمن إعداد الجهاز بمراجع معروفة صحته عن طريق ترتيب المخرجات لعينات موثوقة ، وهذه الخطوة تعتبر كبيرة لإصلاح أي تغييرات بطيئة في الأداة أو ركلات خفيفة في إعداد الضوء.

أثناء الاستخدام ، يصيب شعاع من الضوء أحادي اللون العينة ويمر من خلالها ؛ بعضها يتم أخذها، لكن الباقي يرأس إلى الكاشف. يتم التعامل مع الناتج من ذلك من قبل برامج تصنع الرسوم البيانية التي تظهر كم من الضوء يتم امتصاصه في كل طول موجي. الناس الذين يحللون ثم ينظرون إلى هذه الرسوم البيانية لفرز كم من المادة هناك أو لتسمية ما هو من الارتفاعات البارزة في الخطوط.

أنواع Spectrophotometers

مقياسات الطيف الأشعة فوق البنفسجية فيس تقيس الامتصاص من 190-1100 نانومتر، وترى استخدام واسع في الكيمياء وعلوم الحياة لحساب الأحماض النووية والبروتينات والأيونات من المعادن الانتقالية. أدوات مثل T7D الأشعة فوق البنفسجية فيس تقدم عمل قوي مع عروض متغيرة للطيف وميزات السيارات الذكية التي تعمل بشكل جيد للتحقق من كمية الخفيفة ، ومظهر المجموعة الكاملة ، والنتائج القائمة على الأرقام ، والتحقق من الحمض النووي أو البروتينات.

تعمل أجهزة قياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء (IR) على أطوال موجية ممتدة للنظر في اهتزازات الجزيئات ، والتي تناسب بشكل مثالي للتحقق من المجموعات في المواد العضوية وتسمية المواد الصعبة في عمل الأدوية أو البحوث على البوليمرات. تستشعر أجهزة قياس الطيف الفلورسنت الضوء الذي يخرج بدلاً من الضوء الذي يمر فقط. الكثير من أنواع الذرات والجزيئات تلمع. وبعبارة أخرى، فهي تسحب الطاقة من منطقة الضوء المرئي للأشعة فوق البنفسجية وتطلق بسرعة تقريبا كل تلك الطاقة. إن التقاط العظيم الذي لديهم يحولهم إلى ضرورة لاكتشاف آثار صغيرة في اختبارات علم الأحياء والكيمياء.

التطبيقات الرئيسية للمقياس الطيفي

تلعب طرق استخدام الطيف الضوئي دورا حيويا في مراقبة البيئة المحيطة من خلال اختيار الأشياء السيئة مثل النترات والفوسفات والمعادن الثقيلة والأوساخ الطبيعية في مناطق المياه. كما يحكمون على جودة الهواء من خلال فحص الجسيمات بأساليب تمتص الضوء بطريقة بصرية، وهذا لا يزال مفتاحا للالتزام بقواعد المنظمين والحفاظ على أمان الطبيعة.

تطبيقات صناعة الأدوية

في عالم المخدرات، يضمن قياس الضوء الطيفي أن المخدرات تبقى نظيفة من الخطوات الأولى لبناء المزيجات إلى الفحوصات النهائية على الجودة. كل كتاب رسمي للمخدرات يدعو المستخدمين إلى إثبات أن معدات التصوير الطيفي الخاصة بهم تعمل بشكل صحيح عندما يتعلق الأمر بتفاصيل العمل مثل الاستجابات المباشرة ، واختيارات الطول الموجي الحقيقي ، وعرض النطاق الترددي ، والضوء الضال. هذه المراجعات تتأكد من العمل المستمر عند التحقق من ما هو مركب أو الحفاظ على الكميات نفسها في الدفعات المصنوعة للإنتاج.

التشخيص السريري

تستخدم المختبرات للعمل السريري مقياسات الطيف لتفكيك سوائل الجسم مثل مصل الدم أو البول من أجل حساب مستويات الجلوكوز أو الكوليسترول أو الإنزيمات أو الهيموغلوبين. تسمح الأدوات الجديدة بالكشف الحاد عن علامات الجسم التي تهم الكثير للعثور على المرض في وقت مبكر.

مقدمة إلى PERSEE

برسي يمثل سنوات عديدة من التفكير الجديد في التكنولوجيا لدراسات الضوء المختبري. بدأت في عام 1991 باسم Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd.، وقد نمت إلى شركة جديدة عالية التكنولوجيا تجمع البحث والتطوير، وصنع الأشياء، وبيعها في جميع أنحاء العالم في مجالات مثل الطيف الجزيئي، الطيف الذري، الكروماتوغرافيا، مراجعات الأشعة السينية، وأنظمة أتمتة المختبرات. الشركة لديها ISO9001 لأوراق مراقبة الجودة جنبا إلى جنب مع ISO14001 للقاعدة الخضراء التالية، والتي تضمن أن المنتجات تبقى من الدرجة الأولى في الأسواق المختلفة.

مجموعة منتجاتها الكبيرة تأخذ طيفات الأشعة فوق البنفسجية مثل سلسلة TU500 لوظائف المختبرات العادية ؛ إعدادات حزمة مزدوجة عالية المستوى مثل T8DCS التي تعطي عرض النطاق الترددي الذي يتحول دون توقف؛ وحدات FTIR8000 للأشعة تحت الحمراء؛ أنواع الامتصاص الذري مثل A3AFG التي تخلط بين اللهب والجرافيت للتحول إلى الذرات. كروماتوغرافات الغاز بما في ذلك G5 GCويمثل طيف الكتلة الذي يظهره M7 Single Quadrupole GC-MS المصنوع لحماية البيئة والبحث في علوم الحياة.

مع أكثر من 30٪ من عمالها مشغولين في مهام البحث والتطوير والعديد من جوائز BCEIA الذهبية لأفضل العمل التكنولوجي ، تواصل شركة PERSEE توزيع أدوات دقيقة مدعومة بمساعدة سريعة للعملاء في جميع أنحاء العالم ، وقد بنى هذا النهج اسمًا قويًا في المجال مع مرور الوقت ، مما يجذب المستخدمين الذين يحتاجون إلى معدات موثوقة لعملياتهم اليومية ومشاريعهم الطويلة الأجل على حد سواء.

خاتمة

لا يزال التصوير الضوئي الطيفي أحد أكثر الطرق سهولة في تقسيم العينات اليوم ، لأنه يربط الأرقام بكيفية امتصاص الضوء مع كمية الأشياء الموجودة من خلال الأفكار الأساسية لقانون بير لامبرت. الأجزاء الرئيسية ، والتي تشمل مصدر الضوء ، واللون الأحادي ، وغرفة الكنبة ، والكاشف ، تتعاون دون عوائق لإخراج البيانات الصحيحة من أنماط الضوء التي تثبت الحاجة إليها في جميع أنواع المجالات العلمية ، من المختبرات الأساسية إلى إعدادات البحوث المتقدمة.

بدءا من التلوث التالي في البيئة ، حتى التحقق من الأدوية في الأدوية وتحديد المشاكل في العمل السريري ، تقدم هذه التكنولوجيا النتائج التي يمكنك الثقة بها طالما أنك قمت بإعدادها بشكل صحيح مع المراجع التي تم التحقق منها. إن اختيار الأدوات الصعبة من الشركات المصنعة التي يمكنك الاعتماد عليها يضمن أن العمل يبقى حتى في الوظائف التي تتطلب أرقاماً فورية، وتمتد هذه الموثوقية إلى مختلف مقاييس التشغيل، سواء في فرق صغيرة أو مرافق كبيرة.

الإصلاحات الصلبة مثل تلك التي تضعها PERSEE مزيج من التعامل الضوئي الحاد مع وجوه البرنامج البسيطة التي تسهل تدفق العمل ، كل ذلك مع الالتزام بقواعد الإشراف ، وبذلك ، تعطي القوة للمختبرات في جميع أنحاء العالم بمهارات ثابتة للقياس التي تناسب الأهداف الأوسع للتقدم والسلامة في المساعي العلمية.

أسئلة متكررة

Q1: ما هو الفرق بين الأشعة فوق البنفسجية فيس و الأشعة تحت الحمراء الطيفية؟
A1: صفر الأشعة فوق البنفسجية في البقع فوق البنفسجية والبقع المرئية لقياس التحولات بين الإلكترونات من 190-1100 نانومتر. تعتمد الأشعة تحت الحمراء على أطوال موجية أطول لاستشعار التحولات في الجزيئات التي تساعد في بناء الأسماء في الكيمياء العضوية.

س2: كيف يعمل أحادي اللون في مقياس الطيف؟
A2: إنه يسحب الأطوال الموجية الدقيقة من الضوء الواسع باستخدام منظورات أو شبكات الانحراف ، لذلك يحصل ظل واحد أو مجموعة ضيقة من الضوء على العينة ، والتي تقفل في كسرات حادة في الطيف.

س3: لماذا المعايرة مهمة في الطيف الضوئي؟
A3: يبني الإعداد خطوط أساسية ضد المعايير المعتمدة لتقفل القراءات الحقيقية للامتصاص مع إصلاح التحولات في الأداة مع مرور الوقت ، ويظل هذا مفتاحًا للنتائج التي تتوافق مع خطوط العمل المختلفة.