Спектрометр

Спектрометр – оптичний прилад, який призначений для накопичення спектра, його кількісної обробки та аналізу. Якщо засіб вимірювання працює зі спектрами – він називається спектрометром. . Як правило, в ході дослідження вимірюються інтенсивність випромінювання, його довжина, хвиля, частота, але можуть бути визначені інші параметри. Спектрометр являє собою прилад, який здатний розкладати випромінювання в спектр.

Методи реєстрації спектрів

Реєстрація спектрів здійснюється з використанням:

• напівпровідникових детекторів;
• сцинтиляційних лічильників;
• ПЗЗ-матриць або лінійок.

Інтерпретація спектрів найчастіше здійснюється шляхом порівняння досліджуваного спектру зі спектром стандартного зразка.

Типи спектрометрів

Розрізняють такі типи спектрометрів:

• рентгенофлуоресцентний;
• іскровий оптико-емісійний;
• лазерний;
• інфрачервоний;
• індуктивно-зв'язаної плазми,
• атомно-абсорбційний,
• мас-спектрометр та ряд інших.

Правильна назва спектрометра:

• Емісійним спектрометром можна буде назвати, якщо він працює з емісійними спектрами.
• Атомний спектрометр
  Тут же ми маємо справу з атомами та іонами – коли навколо ядра обертаються електрони. Як відомо, зі шкільного курсу фізики ці електрони обертаються по орбітах. поглинає її (абсорбція).І це буде атомний спектр випромінювання чи поглинання. Це все атомні спектрометри.
• Оптичний спектрометр
  Оптичним ми називаємо спектрометр, який працює в оптичній області спектру. Окрім «оптичних», спектрометри бувають «рентгенівські», «радіочастотні» тощо.

Часто наші замовники мають серйозну плутанину з приводу правильної назви приладів, методу аналізу та сфери їх застосування. Найчастіше питання: Емісійний спектрометр та оптико-емісійний спектрометр – одне й теж? Відповідь тут.

Залежно від конструктивних особливостей спектрометри поділяються на:

Незважаючи на велику різноманітність, всі атомно-емісійні спектрометри мають однаковий принциповий пристрій, в якому основні елементи - це оптична щілина, дифракційна решітка, атомізатор і детектор. Далі читайте в Оглядовій статті «Принципи роботи спектрометрів»

Принципи роботи спектрометрів

Спектроскопія – це сукупність методів, що дозволяють виконувати спектральний аналіз електромагнітного випромінювання для дослідження хімічного складу речовини та ведення технологічних процесів.

Спектрометр є приладом, який здатний розкладати випромінювання в спектр видимого діапазону. Незважаючи на велику різноманітність, всі атомно-емісійні спектрометри мають однаковий принциповий пристрій, в якому основні елементи - це оптична щілина, дифракційна решітка, атомізатор і детектор.

Принципова схема приладів

До складу конструкції сучасних спектрометрів входять такі частини:

• Освітлювальна. Вона складається із джерела світла, конденсорної лінзи або дзеркала, діафрагми або вхідної зіниці приладу.
• Оптична (спектральна).Її основні елементи - це коліматор, диспергуюча система (призму або дифракційні грати), світловий отвір та вихідний об'єктив. У фокальній площині останнього встановлюється окуляр, фотопластинка, вихідна діафрагма або складніші пристрої.
• Прийомно-реєструюча.

Залежно від типу приладу ця частина включає:

• окуляр (при візуальному методі);
• фотопластинку (при використанні фотографічного методу;
• фотоприймач (у разі фотоелектричного методу).

Сучасні прилади передбачають автоматизацію процесу спектрального аналізу. Це дозволяє спростити підготовку зразків, перехід у різні режими роботи та обробку результатів із приведенням їх у зручну форму.

Оптична щілина

Щілина – важливий елемент спектрального приладу, який визначає його робочі характеристики. Вона пропускає та візуалізує випромінювання, що надходять у аналізатор пристрою. Від оптичної щілини залежить:

• оптичний дозвіл;
• пропускна спроможність;
• кут розбіжності світла.

Середнє значення ширини щілини в діапазоні 5-800 мкм. Її висота у стандартному виконанні дорівнює 1 мм.

Дифракційні грати

Дифракційні грати - оптичний прилад, що складається з сукупності рівновіддалених один від одного щілин однакової форми, які нанесені на непрозорий носій (плоский або увігнутий). Принцип дії приладу ґрунтується на дифракції світла.

• Період (d) - це відстань між двома рядом розташованими щілинами, яка дорівнює сумі довжин прозорого та непрозорого ділянок.
• Постійна решітки - величина обернена до періоду (1/d).
• Роздільна здатність - характеризує можливість поділу двох близьких спектральних ліній, довжина хвиль яких і λ + Δλ. Цей параметр дорівнює відношенню довжини хвилі до її мінімального значення:

Після перетворень цей вираз набуває вигляду:

• Дисперсія (лінійна чи кутова) визначає лінійну чи кутову відстань між двома лініями з різною довжиною хвилі.

m - основний максимум m-ного порядку.

Атомізатор

Для проведення аналізу з використанням атомно-емісійного методу необхідно, щоб речовина перейшла в атомарний стан і відбулося порушення атомів досліджуваного елемента. Для цього проба нагрівається до високої температури, при якій відбувається випаровування речовини та розпад молекул на атоми.

Потім за рахунок енергії атомізатора відбувається їхнє збудження, яке супроводжується виділенням світла певної довжини, індивідуальної для кожного елемента.

В атомно-емісійних спектрометрах використовуються такі види джерел атомізації та збудження, які визначають тип приладу:

• Полум'я пальника. Як паливо використовується горючий газ у суміші з киснем або повітрям. Аналізована речовина в рідкому стані розпорошується в полум'я. Полум'я відіграє роль атомізатора та джерела збудження при фотометричному аналізі.
• Електричні дуги. При подачі напруги на вертикально розташовані електроди відбувається пробій повітря, що знаходиться між ними. В результаті цього починається іонізація атмосферного повітря, а між електродами утворюється плазма, яка впливає на речовину, поміщену в порошкоподібному вигляді канал одного з електродів.
• Іскровий розряд. При проходженні низько або високовольтного розряду між двома електродами утворюється електропровідна плазма, яка збуджує атоми досліджуваного зразка. Порошкоподібна проба розміщується у поглибленні одного з електродів.
• Високочастотна індуктивно-пов'язана плазма. Дослідження проводиться при атмосферному тиску у присутності інертного газу.Проба перетворюється на рідкий стан, і у вигляді аерозолю впорскується в ІСП.
• НВЧ розряд. Для атомізації використовується мікрохвильовий розряд.
• Лазер. Атомізація речовини відбувається шляхом лазерної абляції.
• Тліючий розряд. Порушення спектра відбувається плазмою негативного тліючого свічення. Для проведення аналізу потрібно використовувати зразок із рівною поверхнею.
• Низьковольтний імпульсний розряд. Низьковольтна іскра утворюється при розряді конденсатора, який може відбуватися в заданому режимі.

Детектор

Як приймач випромінюваного світла в спектрометрах використовуються різні пристрої. Якщо в стилоскопі детектором є око людини, а в спектрографах - фотопластинка, то в атомно-емісійній спектрометрії інтенсивність спектральних ліній вимірюється безпосередньо.

Найбільшого поширення набули такі приймачі, як:

• Фотодіодна матриця (лінійка). Є лінійним масивом фотодіодів і керуючих і підсилюючих транзисторів. Мариця накопичує оптичний сигнал і перетворює його на електричний сигнал, який пропорційний величині світлового потоку.
• Прилад із зарядним зв'язком (ПЗЗ) або CCD. Кремнієвий світлодіодний детектор працює у широкому динамічному діапазоні. Його чутливий елемент - це МОП-конденсатор, що накопичує заряд і розряджається при попаданні світла на його світлочутливу поверхню. Заряд конденсатора генерується фотонами. Його величина пропорційна інтенсивності світлового потоку та часу його впливу. Після закінчення моменту інтеграції заряд буферизується та переноситься на перетворювач. Кожен елемент детектора зберігає індивідуальний заряд, отриманий при впливі фотона, причому його сканування може бути виконано окремо.ПЗЗ-детектори здатні перекривати широкий спектр спектрів і забезпечують високу роздільну здатність приладу.
• Фотоелектронний помножувач. Принцип дії цього електровакуумного приладу ґрунтується на посиленні вторинної емісією потоку електронів, які випромінює фотокатод при впливі фотоструму. Найбільшого поширення набули ФЕУ з динодами - електродами, що мають вигнуту форму. Фокусування та прискорення електронів відбувається під високою напругою, яка може досягати величини від 600 до 3000 В.

Реєструючий пристрій

У сучасних приладах для реєстрації спектра використовується електронний пристрій, який працює спільно з ЕОМ. На екрані комп'ютера шкала розбита по довжинах хвиль, які підсвічені різними кольорами, які відповідають певному діапазону довжини хвилі.

Особливості роботи спектрометрів

Основні етапи процесу атомно-емісійного аналізу:

• Випаровування зразка (для речовин, що знаходяться в стані відмінному від газоподібного).
• Атомізація молекул.
• Порушення атомів та іонів.
• Розкладання випромінювання атомізованої речовини у спектр.
• Реєстрація спектру.
• Проведення ідентифікації спектральних ліній якісного аналізу.
• Визначення інтенсивності спектрального сигналу кількісного аналізу.

Атомно-емісійна спектрометрія стикається з такими проблемами:

• Інтерпретація результатів елементного аналізу ускладнюється тим, що з атомізації в повному обсязі молекули розпадаються на атоми, тому полум'я чи плазма містить різні частинки, випромінюють світло з певним набором довжин. Для мінімізації цього явища на точність виміру користуються внутрішнім стандартом.

• Кількісний аналіз неможливо провести за інтенсивністю спектрального сигналу, оскільки цей параметр залежить від безлічі факторів, врахувати які неможливо. Розв'язанням цього завдання є калібрування спектрометра за стандартними зразками з відомою концентрацією елементів.

Атомно-емісійні спектрометри - ефективні прилади, які дозволяють отримати високоточні характеристики під час проведення досліджень. При цьому аналіз не займає багато часу, процеси автоматизовані та досягаються високі показники продуктивності.

Види спектрометрів

У найширшому сенсі спектрометр – це будь-який прилад, який використовується для вимірювання коливань фізичної характеристики у певному діапазоні, а точніше спектрі. Це може бути спектр співвідношення маси та заряду, якщо ми говоримо про мас-спектрометр, зміну частот ядерних резонансів у ЯМР-спектрометрі або зміну поглинання та випромінювання світла залежно від довжини хвилі в оптичному спектрометрі.

Далі більш детально розповімо про основні типи спектрометрів та їх особливості.

Принцип роботи спектрометра:

Етап 1:

Світло прямує через оптоволоконний кабель в спектрометр через вхідну щілину, яка є вузьким отвіром. Щілина віньєтує світло, коли він потрапляє у спектрометр.

Етап 2:

Потім, у більшості спектрометрів, розбіжне світло колімується увігнутим дзеркалом і прямує на решітку. Після цього грати розсіює спектральні компоненти світла під кутами, що злегка змінюються.

Етап 3:

Світло фокусується другим увігнутим дзеркалом і відображається на детекторі. В якості альтернативи всі три функції можуть бути виконані одночасно з використанням увігнутих голографічних грат.

Етап 4:

Після того, як світло потрапляє на детектор, фотони перетворюються на електрони. Ці електрони оцифровуються та зчитуються через USB (або послідовний порт) на комп'ютер.

На основі кількості пікселів у детекторі та лінійної дисперсії дифракційної решітки програмне забезпечення інтерполює сигнал для генерації калібрування, яке дозволяє побудувати графік даних як функцію довжини хвилі в заданому спектральному діапазоні. Ці дані можуть згодом використовуватися та оброблятися для багатьох спектроскопічних програм.

Види спектрометрів

Гамма-спектрометр

Система гамма-спектрометра складається з детектора, електронної схеми для обробки імпульсів та пристрої для зберігання, обробки та відображення даних.

Детектор – інструмент, який видає електричні сигнали (імпульси). Ці сигнали залежать від енергії (довжини хвилі) і кількості гамма-фотонів, що реєструються. Детектор підключено до системи, яка обробляє ці імпульси.

Система обробки імпульсів є електронною схемою, яка формує імпульси, підраховує їх і класифікує залежно від висоти імпульсу. Таким чином, електронні сигнали перетворюються на спектр імпульсів. Цей спектр імпульсів є кількістю та розподілом енергії гамма-фотонів.

Спектр зберігається в системі пам'яті і може бути оброблений за допомогою комп'ютерних програм. Результати відображаються у графічному чи цифровому вигляді.

Діапазон довжин хвиль: 0,0001 – 0,01 нм.

Сфери застосування:

• Контроль якості під час виробництва радіонуклідів Контроль роботи реакторів
• Спостереження за станом навколишнього середовища та радіоактивний аналіз

Рентгенофлуоресцентний (XRF) спектрометр

Це рентгенівський прилад, що використовується для рутинного щодо руйнівного хімічного аналізу гірських порід, мінералів, відкладень і рідин. Він працює на принципах спектроскопії з дисперсією по довжині хвилі, які схожі на електронний мікрозонд (EPMA). Однак, рентгенофлуоресцентний аналізатор не може проводити аналіз з малими розмірами плям, характерними для EPMA (2-5 мікрон), тому він зазвичай використовується для масового аналізу великих фракцій геологічних матеріалів. Відносна простота та дешевизна пробопідготовки, стабільність та простота використання рентгенівських спектрометрів роблять цей метод одним з найбільш широко використовуваних для аналізу основних та слідових елементів у гірських породах, мінералах та осадових породах.

Діапазон довжин хвиль: 0,01 – 10 нм

Сфери застосування:

• Комплексний хімічний аналіз основних елементів у зразках гірських та осадових порід.

Докладніше ознайомитися з видами та характеристиками РФА спектрометрів можна за посиланням.

УФ спектрометр

УФ-спектроскопія використовує світло в УФ-діапазоні для вимірювання кількості світла, що поглинається або відображається зразком, і визначення концентрації елементів у зразку.

УФ спектрометри працюють за принципом переходу електронів у зразку з основного стану в стан з вищою енергією, оскільки молекули поглинають енергію, що випромінюється ультрафіолетовим світлом. Кількість енергії, яку мають електрони, пропорційно довжині хвилі, яку вони можуть поглинути.

Ідентифікація зразка здійснюється шляхом порівняння спектра, отриманого при поглинанні зразком ультрафіолетового світла зі спектрами відомих сполук.

В УФ-спектрометрі зазвичай використовуються дейтерієва дуга, ксенонова дуга або галогенні вольфрамові лампи.Як грати зазвичай використовується голографічна решітка, а як детектор – ПМТ, фотодіод, фотодіодна матриця або ПЗЗ. Розмір пікселя у детекторах зазвичай становить 14 мкм на 200 мкм.

Діапазон довжин хвиль: 10 – 400

Сфери застосування:

• Матеріалознавство
• Контроль якості
• Нафтохімія
• Харчова промисловість
• Сільське господарство

Вид-спектрометр

Вид-спектрометр працює так само, як і УФ-спектрометр, за винятком того, що для визначення сполук, які не взаємодіють з ультрафіолетовим світлом, використовується світло видимої області електромагнітного спектра, тобто довжина хвилі від 400 до 700 нм.

Цей прилад може визначати концентрацію речовин у зразку, вимірюючи інтенсивність його пропускання або поглинання.

Як джерела світла у Вид-спектрометрі зазвичай використовуються вольфрамові галогенні, ксенонові лампи та світлодіоди.

У ньому використовується той же тип дифракційної решітки та детектора, що і в УФ-спектрометрі. Вид-спектрометр в основному використовується в тих же галузях та сферах, що й УФ-спектрометр.

Діапазон довжин хвиль: 400-700 нм.

ІЧ-спектрометр

ІЧ-спектрометр використовує коливальні переходи органічної молекули з ІЧ-випромінюванням для ідентифікації матеріалів в ІЧ-спектрі.

ІЧ-випромінювання можна розділити на три частини в діапазоні від 700 нм до 1 мм – ближній, середній та далекий інфрачервоний, що співвідноситься з видимим спектром.

Зразок поглинає ІЧ-випромінювання, що відповідає енергії цим коливанням. Це дозволяє реєструвати спектри поглинання сполук, причому спектри є унікальними для кожного з'єднання.

Якщо говорити про ІЧ-Фур'є спектрометр, то це прилад, який збирає дані в широкому діапазоні і використовує перетворення Фур'є для трансформації вихідних даних у спектр.

У ближньому, середньому та далекому ІЧ-діапазонах використовуються вольфрамо-галогенні, глобольні та ртутні лампи, відповідно. Тип встановлених ґрат – зазвичай правильні ґрати. У БІК-спектрометрах зазвичай використовуються фотодіоди InGaAs з розміром пікселя 25 мкм на 500 мкм, в ІЧ-спектрометрах - піроелектричні детектори з розміром пікселя 48,5 мкм на 48,5 мкм, а в ІЧ-спектрометрах - ? розміром пікселя 75 мкм на 75 мкм.

Діапазон довжин хвиль: 700 нм – 1 мм

Сфери застосування:

• Фармацевтика
• Екологічна безпека
• Харчова промисловість
• Виробництво матеріалів

Області застосування ІЧ-спектрометрів включають визначення характеристик білків, космічні дослідження, ідентифікацію сполук, аналіз нанорозмірних напівпровідників і т.д.

Детальніше ознайомитися з видами та характеристиками ІЧ-спектрометрів можна за посиланням.

ЯМР-спектрометр

ЯМР спектрометр дозволяє аналізувати молекулярну структуру матеріалу, спостерігаючи та вимірюючи взаємодію ядерних спинів при поміщенні в потужне магнітне поле.

Для аналізу молекулярної структури на атомному рівні можна використовувати електронні мікроскопи і рентгенівські дифракційні прилади, але переваги ЯМР в тому, що вимірювання зразків неруйнівні і потрібна менша пробопідготовка.

ЯМР-аналізатор складається з наступних компонентів

Комп'ютер – управління приладом та обробка даних.

Консоль – передає та приймає радіочастотні хвилі, що використовуються для проведення ЯМР-вимірювань.

Надпровідний магніт - генерує потужне магнітне поле, яке в десятки тисяч разів сильніше магнітного поля Землі. Зразки поміщаються в це магнітне поле і піддаються дії радіохвиль.

Діапазон довжин хвиль: 0.6 см – 100 м (+-, відповідно до малюнку)

Сфери застосування:

• Біологія
• Харчова промисловість
• Хімія
• Виробництво плівок для акумуляторів та органічні ЕП

Детальніше ознайомитися з видами та характеристиками ЯМР-спектрометрів можна за посиланням.

Спектрофлуориметр

Спектрофлуориметр – це прилад, який працює за принципом флуоресцентної спектроскопії. Це швидкий та чутливий метод характеристики молекулярних компонентів, присутніх у зразку. Флуоресцентна спектроскопія – це тип електромагнітної спектроскопії, що аналізує флуоресцентні молекули. Вона використовує явище збудження електронів при зіткненні з частинками високої енергії, такими як фотони та інші збуджені електрони.

У процесі переходу багатоатомних флуоресцентних молекул (флуорофорів) їх більш високого енергетичного рівня (збудженого стану) в основний стан шляхом зниження їх енергетичного рівня випромінюються фотони. Флуорофори відіграють найважливішу роль флуоресцентної спектроскопії. Флуорофори є компонентами молекул, які надають флуоресценцію. В основному флуорофорами є молекули, які містять ароматичні кільця, такі як тирозин, триптофан, флуоресцеїн і т.д.

Серед головних завдань, у яких застосовується:

• дослідження морських нафтових забруднювачів
• точне визначення глюкози
• експрес-моніторинг цвітіння прісноводних ціанобактерій тощо.

Докладніше ознайомитися з видами та характеристиками спектрофлуориметрів можна за посиланням.

Оптичний спектрометр

Оптичний спектрометр використовується для вимірювання поглинання (або відображення/пропускання/випромінювання) зразка у ближньому УФ-діапазоні у всій видимій області спектра. Спектрометр складається із джерела світла, дисперсійного елемента, камери для зразка та детектора.Широкосмугове світло, створюване джерелом світла, перетворюється на монохроматичне світло дисперсійним елементом і пропускається через зразок. Інтенсивність світла вимірюється після проходження детектором через зразок.

Скануючи дисперсійний елемент, можна отримувати та вимірювати довжини хвиль від ближнього УФ-діапазону у всьому видимому діапазоні. Спектр пропускання створюється шляхом порівняння інтенсивності світла після проходження через зразок з інтенсивністю світла до проходження через зразок. Ранні джерела світла, що складаються з дугових ламп або металевих ниток, нещодавно замінили світлодіодами (LED).

Сфери застосування:

Мас-спектрометр

Мас-спектрометр (МС) - це прилад, який використовується для ідентифікації та кількісної оцінки широкого спектра клінічно значимих аналітів. У поєднанні з газовими або рідинними хроматографами мас-спектрометри дозволяють розширити аналітичні можливості різних клінічних додатків. Крім того, завдяки своїй здатності ідентифікувати та кількісно визначати білки, МС є важливим аналітичним інструментом у галузі протеоміки.

Підготовка зразка має вирішальне значення для успішного МС, особливо під час роботи зі складними матрицями, які зазвичай зустрічаються у клінічній хімії. Зазвичай це включає один або кілька з наступних кроків: осадження білка з подальшим центрифугуванням або фільтрацією, твердофазна екстракція, рідинно-рідинна екстракція, афінне збагачення або дериватизація.

Сфери застосування:

• Тестування та виявлення наркотичних речовин
• Харчова промисловість
• Аналіз залишків пестицидів

Детальніше ознайомитися з видами та характеристиками мас-спектрометрів можна за посиланням.

Іскровий оптико-емісійний спектрометр

Оптичний емісійний спектрометр здатний проводити вибір твердих проб. Він широко застосовується для аналізу широкого спектра зразків. Він застосовується для аналізу сталі, металів та сплавів, геологічних зразків, біологічних зразків, зразків навколишнього середовища та інших видів зразків та спеціальних методів. Він має дуже високий час безвідмовної роботи, забезпечує надійну роботу. Оптичний емісійний спектрометр забезпечує швидкий елементний аналіз твердих металевих зразків, що робить його незамінним для контролю якості на сталеливарних заводах та процесах металургії алюмінію.

Іскровий оптичний емісійний спектрометр здатний визначати всі елементи, необхідні в теперішніх та майбутніх додатках, у всіх можливих якостях заліза та сталі, таких як білий або сірий чавун, легований чавун, низьколегована сталь та високолегована сталь. Це відповідь на аналітичні потреби, будь то вхідний контроль товарів, сортування металів, контроль якості процесу, контроль якості кінцевої продукції, сертифікація чи розслідування.

У разі відбору проб він використовується для аналізу включень мікродомішок та макрокомпонентів. Він використовується для аналізу стандартних еталонних матеріалів та реальних зразків сталі. Він також використовується для аналізу неметалічних елементів (наприклад, вуглецю, азоту, сірки, фосфору, кисню, кремнію та бору) у зразках сталі. Кількісний або якісний аналіз азоту сталі також визначається за допомогою цієї техніки.

Сфери застосування:

• Металургійна промисловість
• Геологічна сфера та моніторинг навколишнього середовища

Детальніше ознайомитися з видами та характеристиками мас-спектрометрів можна за посиланням.

Роман-спектрометр

Раман спектроскопія використовує інтенсивне випромінювання лазера для дослідження хімічних зв'язків у речовині, генеруючи спектр, що діє як відбиток пальця та може бути використаний для визначення характеристик чи ідентифікації речовини. Це може бути використане для перевірки справжності матеріалів або оцінки їх якості, і навіть для медичної діагностики. Але як працює романівський спектрометр?

Система романівського спектрометра складається з трьох основних компонентів:

• високоінтенсивний лазер
• інтерфейс для зразка
• спектрометр

Лазер виступає як джерело збудження, який забезпечує високу інтенсивність світла, необхідну для отримання достатнього виявлення сигналу комбінаційного розсіювання. Раманівське розсіювання відбувається з ймовірністю одна частина на мільйон, тому потрібна висока інтенсивність лазера, щоб урівноважити рідкість раманівського розсіювання.

Інтерфейс зразка в системі раманівського спектрометра відноситься до оптики, яка спрямовує і фокусує падаючий промінь, а також збирає порівняно слабке раманівське випромінювання для передачі в сам спектрометр. Для відображення короткохвильового лазерного випромінювання на зразок і передачі розсіяного романівського випромінювання спектрометр зазвичай використовується довгохвильовий дихроічний фільтр, як показано нижче.

Нарешті, Раман спектрометр одночасно захоплює та виявляє весь світ, що передається інтерфейсом зразка, повідомляючи спектр як функцію зсуву Рамана щодо частоти лазера. Для цього потрібен достатній діапазон, сила сигналу та оптична роздільна здатність. Ключові експлуатаційні властивості включають високу чутливість, відношення сигнал/шум і високу потужність збору світла.

Сфери застосування:

• Аналіз вуглецевих матеріалів.
• Матеріалознавство та дослідження нових матеріалів.
• Фармацевтика.
• Криміналістика тощо.

Детальніше ознайомитися з видами та характеристиками мас-спектрометрів можна за посиланням.

Існують інші типи спектрометрів, але сьогодні обмежимося цим переліком.

Класифікація спектрометрів відповідно до особливостей конструкції

Залежно від особливостей конструкції спектрометри поділяються на 2 групи:

1. Стаціонарні спектрометри

Основні переваги:

• Висока точність та чутливість: стаціонарні спектрометри оснащені передовими детекторами та оптичними системами, що забезпечує високу точність вимірювань та можливість виявлення низьких концентрацій елементів.
• Широкий спектр аналізованих матеріалів: можуть використовуватися для аналізу різних типів зразків, включаючи метали, сплави, рідини та порошки.
• Стабільність та надійність: стаціонарні системи забезпечують стабільні умови роботи, що сприяє відтворюваності результатів та надійності вимірів.
• Різноманітність опцій та конфігурацій: можливість оснащення додатковими модулями та аксесуарами, такими як системи охолодження, автоматичні пробовідбірники та різні типи джерел збудження.

2. Мобільні спектрометри

Основні переваги:

• Компактність: Портативні спектрометри мають невеликі розміри та вагу, що полегшує їх перенесення та використання в польових умовах.
• Автономність: Оснащення власними джерелами живлення та вбудованими комп'ютерами забезпечує автономну роботу у віддалених або важкодоступних місцях без підключення до стаціонарної електромережі.
• Швидке налаштування та запуск: Простота установки та швидка готовність до роботи роблять мобільні спектрометри ідеальними для ситуацій, які потребують оперативного аналізу.
• Широкий спектр додатків: Використовуються у різних галузях, таких як геологія, екологічний моніторинг, металообробка та контроль якості на виробничих майданчиках.

Сподіваємось, стаття буде корисною для вас.