ຫຼັກການ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແລະການປະດິດສ້າງດ້ານວິຊາການຂອງ spectrophotometer

ໃນຂົງເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງເຄມີການວິເຄາະທີ່ທັນສະໄຫມ, spectrophotometer ມີບົດບາດສໍາຄັນທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ເປັນເຄື່ອງມືການວິເຄາະ spectral ທີ່ສໍາຄັນ. ດ້ວຍຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ, ການຄັດເລືອກສູງແລະລະດັບການນໍາໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງ, ມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນຫລາຍຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ, ອຸດສາຫະກໍາ, ແລະການດູແລທາງການແພດ. ເອກະສານສະບັບນີ້ຈະດໍາເນີນການສົນທະນາໃນຄວາມເລິກກ່ຽວກັບຫຼັກການພື້ນຖານ, ປະເພດຕົ້ນຕໍ, ຂົງເຂດການນໍາໃຊ້ແລະການປະດິດສ້າງເຕັກໂນໂລຊີຂອງ spectrophotometer.

1. ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ spectrophotometer

spectrophotometer, ເປັນຊື່ແນະນໍາ, ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ວິເຄາະອົງປະກອບແລະເນື້ອໃນຂອງສານໂດຍການວັດແທກການດູດຊຶມຫຼືການສົ່ງຂອງແສງສະຫວ່າງໃນຄວາມຍາວຄື່ນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ. ຫຼັກການພື້ນຖານແມ່ນອີງໃສ່ກົດຫມາຍ Lambert-Beer, ນັ້ນແມ່ນ, ເມື່ອ beam ຂອງແສງສະຫວ່າງ monochromatic ຜ່ານຂະຫນາດກາງທີ່ບໍ່ກະແຈກກະຈາຍ, ການດູດຊຶມຂອງມັນແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ c ຂອງວັດສະດຸດູດແສງສະຫວ່າງໃນຂະຫນາດກາງແລະຄວາມຫນາ l ຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ຜ່ານຂະຫນາດກາງ. ການພົວພັນແມ່ນ A = kcl, ໂດຍທີ່ k ເປັນອັດຕາສ່ວນຄົງທີ່, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະຂອງວັດສະດຸທີ່ດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງແລະຄວາມຍາວຂອງແສງທີ່ຕົກຄ້າງ.

ອົງປະກອບຫຼັກຂອງ spectrophotometer ປະກອບມີແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ, monochromator, ຫ້ອງຕົວຢ່າງ, ເຄື່ອງກວດຈັບແລະລະບົບການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ. ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສະຫນອງວົງກວ້າງຂອງ radiation ແສງສະຫວ່າງ, ແລະ monochromator ແມ່ນຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການແບ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນແສງສະຫວ່າງ monochromatic ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ແສງສະຫວ່າງຂອງຄວາມຍາວ wavelengths ສະເພາະຜ່ານ. ຫ້ອງຕົວຢ່າງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວາງຕົວຢ່າງທີ່ຈະທົດສອບ. ເມື່ອແສງສະຫວ່າງ monochromatic ຜ່ານຕົວຢ່າງ, ບາງສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງຈະຖືກດູດຊຶມໂດຍຕົວຢ່າງ, ແລະແສງສະຫວ່າງທີ່ຍັງເຫຼືອຈະຜ່ານຕົວຢ່າງແລະເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງກວດຈັບ. ເຄື່ອງກວດຈັບປ່ຽນສັນຍານ optical ເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ, ແລະວິເຄາະມັນໂດຍຜ່ານລະບົບການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນເພື່ອສຸດທ້າຍໄດ້ພາລາມິເຕີເຊັ່ນ: ການດູດຊຶມຫຼືການສົ່ງຂອງຕົວຢ່າງ.

2. ປະເພດຕົ້ນຕໍຂອງ spectrophotometer

ອີງຕາມມາດຕະຖານການຈັດປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, spectrophotometer ສາມາດແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍປະເພດ. ແບ່ງອອກຕາມລະດັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນ spectrophotometer ultraviolet-visible, infrared spectrophotometer, ແລະອື່ນໆ; ແບ່ງອອກຕາມວິທີການວັດແທກ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນ spectrophotometer beam ດຽວ, dual beam spectrophotometer ແລະ dual wavelength spectrophotometer, ແລະອື່ນໆ; ແບ່ງອອກຕາມລະດັບຂອງອັດຕະໂນມັດ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນ spectrophotometer ຄູ່ມື, spectrophotometer ເຄິ່ງອັດຕະໂນມັດແລະ spectrophotometer ອັດຕະໂນມັດຢ່າງເຕັມສ່ວນ.

ໃນບັນດາພວກມັນ, spectrophotometer ທີ່ເບິ່ງເຫັນ ultraviolet ໄດ້ກາຍເປັນປະເພດທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດເພາະວ່າລະດັບຄວາມຍາວຂອງການວັດແທກຂອງມັນກວມເອົາຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມຂອງທາດປະສົມອິນຊີແລະອະນົງຄະທາດສ່ວນໃຫຍ່. ໂດຍການແນະນໍາ beam ອ້າງອິງ, spectrophotometer dual-beam ປະສິດທິຜົນກໍາຈັດອິດທິພົນຂອງປັດໃຈເຊັ່ນ: ການເຫນັງຕີງຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແລະສິ່ງລົບກວນກ່ຽວກັບຜົນການວັດແທກ, ແລະປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການວັດແທກ.

3. ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ spectrophotometer

Spectrophotometers ມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ກວມເອົາເກືອບທຸກຂົງເຂດທີ່ຕ້ອງການການວິເຄາະປະລິມານຫຼືຄຸນນະພາບຂອງອົງປະກອບແລະເນື້ອໃນ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນບາງຕົວຢ່າງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປົກກະຕິ:

ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ: ໃນການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ, spectrophotometer ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງມົນລະພິດໃນນ້ໍາແລະບັນຍາກາດ, ເຊັ່ນ: ion ໂລຫະຫນັກ, ມົນລະພິດທາງອິນຊີ, ແລະອື່ນໆໂດຍການວັດແທກລັກສະນະການດູດຊຶມຫຼືກະແຈກກະຈາຍຂອງມົນລະພິດເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບ wavelengths ສະເພາະຂອງແສງສະຫວ່າງ, ການຕິດຕາມຢ່າງໄວວາແລະການປະເມີນຄຸນນະພາບສິ່ງແວດລ້ອມສາມາດບັນລຸໄດ້.

ຄວາມປອດໄພຂອງອາຫານ: ໃນດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງອາຫານ, spectrophotometer ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດຫາສານເຕີມແຕ່ງ, ສານຕົກຄ້າງຂອງຢາຂ້າແມງໄມ້, ສານອາຫານ, ແລະອື່ນໆໃນອາຫານ. ຕົວຢ່າງ, ໂດຍການວັດແທກຄຸນລັກສະນະການດູດຊຶມແສງ ultraviolet ຂອງຕົວຢ່າງອາຫານ, ມັນສາມາດກໍານົດໄດ້ວ່າອາຫານມີເມັດສີຫຼືສານກັນບູດທີ່ເພີ່ມຜິດກົດຫມາຍ.

ການວິເຄາະຢາ: ໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາແລະການຜະລິດຢາ, spectrometers ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມບໍລິສຸດ, ເນື້ອໃນແລະການພົວພັນລະຫວ່າງຢາແລະໂມເລກຸນຊີວະພາບ. ນີ້ແມ່ນຄວາມສໍາຄັນທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ສໍາລັບການຮັບປະກັນຄຸນນະພາບແລະປະສິດທິພາບຂອງຢາ.

ວິທະຍາສາດຊີວະວິທະຍາ: ໃນສາຂາວິທະຍາສາດຊີວະພາບ, spectrophotometer ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການວິເຄາະປະລິມານແລະການຄົ້ນຄວ້າໂຄງສ້າງຂອງ macromolecules ຊີວະພາບເຊັ່ນ: ທາດໂປຼຕີນແລະອາຊິດ nucleic. ໂດຍການວັດແທກການດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງ, fluorescence ແລະລັກສະນະອື່ນໆຂອງຊີວະໂມເລກຸນເຫຼົ່ານີ້, ຄວາມສໍາພັນທາງໂຄງສ້າງແລະຫນ້າທີ່ຂອງພວກມັນສາມາດເປີດເຜີຍໄດ້.

4. ນະວັດຕະກໍາເຕັກໂນໂລຊີຂອງ spectrophotometer

ດ້ວຍການພັດທະນາວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, spectrophotometer ແມ່ນການປະດິດສ້າງແລະປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ນີ້ແມ່ນບາງທິດທາງການປະດິດສ້າງເຕັກໂນໂລຢີຕົ້ນຕໍ:

ຄວາມ​ລະ​ອຽດ​ສູງ​ແລະ​ຄວາມ​ອ່ອນ​ໄຫວ​ສູງ​: ເພື່ອ​ປັບ​ປຸງ​ຄວາມ​ຖືກ​ຕ້ອງ​ແລະ​ຄວາມ​ອ່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ການ​ວັດ​ແທກ​, spectrometers ທີ່​ທັນ​ສະ​ໄຫມ​ສືບ​ຕໍ່​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ຄວາມ​ລະ​ອຽດ spectral ສູງ​ແລະ​ຂໍ້​ຈໍາ​ກັດ​ການ​ກວດ​ພົບ​ຕ​່​ໍ​າ​. ໂດຍການຮັບຮອງເອົາອົງປະກອບ optical ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຫຼາຍແລະເຕັກໂນໂລຊີການຊອກຄົ້ນຫາ, ການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານທີ່ອ່ອນແອແລະການວິເຄາະອັນລະອຽດຂອງ spectra ສະລັບສັບຊ້ອນສາມາດບັນລຸໄດ້.

ອັດຕະໂນມັດແລະປັນຍາ: ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງອັດຕະໂນມັດແລະເຕັກໂນໂລຢີອັດສະລິຍະ, spectrophotometer ຄ່ອຍໆພັດທະນາໄປສູ່ອັດຕະໂນມັດແລະປັນຍາ. ໂດຍການນໍາສະເຫນີລະບົບການເກັບຕົວຢ່າງອັດຕະໂນມັດ, ລະບົບການປຸງແຕ່ງຂໍ້ມູນອັດຕະໂນມັດແລະອຸປະກອນແລະວິທີການດ້ານວິຊາການອື່ນໆ, ການປຸງແຕ່ງຕົວຢ່າງຢ່າງໄວວາແລະການວິເຄາະຂໍ້ມູນອັດຕະໂນມັດສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້. ໃນເວລາດຽວກັນ, ປະສົມປະສານກັບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ: ປັນຍາປະດິດແລະການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກ, ການວິເຄາະອັດສະລິຍະແລະການຄາດຄະເນຂອງຂໍ້ມູນ spectral ຍັງສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້.

Multifunctionality ແລະການເຊື່ອມໂຍງ: ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງສາຂາທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຜູ້ໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, spectrometers ທີ່ທັນສະໄຫມກໍາລັງພັດທະນາຄ່ອຍໆໄປສູ່ຄວາມຫລາກຫລາຍແລະການເຊື່ອມໂຍງ. ໂດຍການລວມເອົາໂຫມດການຊອກຄົ້ນຫາຫຼາຍຮູບແບບແລະໂມດູນທີ່ເປັນປະໂຫຍດ (ເຊັ່ນ: ການກວດສອບ fluorescence, ການກວດຫາ chemiluminescent, ແລະອື່ນໆ), ການວິເຄາະທີ່ສົມບູນແບບແລະການກວດຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຊະນິດສາມາດບັນລຸໄດ້. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມແລະການເຊື່ອມໂຍງກັບເຄື່ອງມືອື່ນໆ (ເຊັ່ນ: chromatographs, spectrometers ມະຫາຊົນ, ແລະອື່ນໆ), ການຄົ້ນຄວ້າການວິເຄາະທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນແລະເລິກຫຼາຍສາມາດບັນລຸໄດ້.

Portability ແລະ miniaturization: ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງອຸປະກອນ Portable ແລະເຕັກໂນໂລຊີ miniaturization, spectrophotometer ຄ່ອຍໆພັດທະນາໃນທິດທາງຂອງການ Portable ແລະ miniaturization. spectrophotometer miniaturized ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີຂໍ້ດີຂອງຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ນ້ໍາຫນັກເບົາ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການພົກພາ, ແຕ່ຍັງສາມາດຮັບຮູ້ການກວດພົບໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງໃນສະຖານທີ່ແລະການວິເຄາະຢ່າງໄວວາແລະຫນ້າທີ່ອື່ນໆ. ນີ້ມີຄວາມສໍາຄັນອັນຍິ່ງໃຫຍ່ສໍາລັບການທົດສອບຢູ່ໃນສະຖານທີ່ແລະການບໍລິການຕອບສະຫນອງເຫດການໃນຂົງເຂດເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມແລະຄວາມປອດໄພຂອງອາຫານ.

ເພື່ອສະຫຼຸບ, spectrophotometer, ເປັນເຄື່ອງມືການວິເຄາະ spectral ທີ່ສໍາຄັນ, ມີບົດບາດ irreplaceable ໃນເຄມີສາດການວິເຄາະທີ່ທັນສະໄຫມ. ດ້ວຍນະວັດຕະກໍາແລະການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຢີແລະການຂະຫຍາຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະການລົງເລິກຂອງຂົງເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ມັນເຊື່ອວ່າ spectrophotometer ຈະມີບົດບາດສໍາຄັນກວ່າໃນອະນາຄົດ.