https://virgool.ir/feed/@teksan.coتولید کننده تجهیزات پیشرفته طیف سنجی در شناسایی مواد | آموزش مفاهیم طیف سنجی و کاربرد آنfa2026-11-12 04:45:47https://files.virgool.ir/upload/users/2730414/avatar/YyHNjq.jpghttps://virgool.ir/@teksan.cohttps://virgool.ir/@teksan.co/راهنمای-خرید-میکروسکوپ-رامان-ouuim2bt6kmnقبل از شروع اگر با طیف سنجی رامان آشنایی ندارید و تمایل دارید در مورد روش جذاب طیف سنجی رامان بیشتر و دقیق تر بدانید، مقالات زیر از تیم تکسان نیاز شما را برطرف می‌کند:میکروسکوپ رامان چیبست؟رامان کانفوکالطیف سنجی راماناساس کار طیف سنجی رامانانواع طیف سنجی رامانهم چنین اگر می خواهید با یک متخصص طیف سنجی هم اکنون مشورت کنید تا همه نکات مهم خرید سیستم‌های رامان را برای شما با جزئیات شرح دهد، بهترین متخصصین طیف سنجی ایران آماده اند تا به شما کمک کنند. هم اکنون تماس بگیرید.برای خرید یک سیستم رامان مهم‌ترین اصل این است که بدانید شرایط همانند وقتی است که می خواهید یک سیستم کامپیوتری خرید کنید: پردازنده چه باشد؟ کدام مادربورد؟ میزان ظرفیت هارد دیسک؟ میزان حافظه رم؟ قدرت کارت گرافیک؟ مودم؟ مانیتور؟ و… برای خرید میکروسکوپ رامان نیز همه المان‌ها (لیزر، آشکارساز، نرم افزار، دیتا بیس و …) با توجه به نیاز و قدرت خرید شما در یک سیستم قرار گرفته و به شما تحویل داده می شود.قبل از خرید دستگاه پاسخ این سوال‌ها را برای خود آماده کنید؟چه موادی قرار است آنالیز شوند و چه دستگاهی مناسب است؟اگر بخواهم حوزه مواد را تغییر دهم هنوز این دستگاه مناسب است یا باید مجددا هزینه کرد؟سرعت آنالیز و خروجی دستگاه می تواند مطابق با نیاز من باشد؟چگونه هزینه دستگاه برمی‌گردد و ظرف چند سال؟ (ROI) آیا میتوان با خدمات دستگاه پول در آورد؟خدمات پس از فروش مطمئن و در دسترس دارد؟هر زمان که بخواهم می‌توانم آموزش تخصصی از شرکت سازنده دریافت کنم؟خدمات پس از فروش مناسبهمانند قانون صفرم ترمودینامیک، قانون صفرم انتخاب سیستم رامان هم انتخاب دستگاهی است که خدمات پس از فروش مناسبی داشته باشد. اما چرا این نکته مهم است؟ به دلیل قیمت بالای تجهیزات طیف سنجی رامان این موضوع اهمیت پیدا می‌کند. طیف سنجی رامان ماهیتا جزء روش‌های به نسبت گران بوده و شما ریسک قرار دادن سرمایه خود را نباید در لبه پرتگاه داشته باشید. اگر سری به آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و خدماتی بزنید با قبرستانی از تجهیزات روبرو می‌شوید که گاها برای یک قطعه کوچک، یک دستگاه چند میلیاردی از بهترین برندها، سال‌ها دارد خاک می‌خورد. خدمات پس از فروش و دسترسی شما به شرکت تامین کننده اصل مهم برای خرید تجهیزات حساس و گران قیمت است.در ادامه به سراغ عوامل مهم در انتخاب نوع دستگاه می‌رویم.نحوه انتخاب لیزر مناسب در سیستم رامانلیزر در سیستم رامان به عنوان منبع نوری تحریک ارتعاشات مولکولی استفاده می‌شود. لیزرها در سیستم رامان باید دارای طول موج مناسب با نمونه باشند، تا بتوانند بهترین نتیجه را کسب کنند. علاوه بر انتخاب طول موج، لیزر باید دارای پایداری توانی بالا و کیفیت پرتو (ثابت M۲ ) خوبی باشد تا بتوان از آن‌ها در سیستم‌های رامان استفاده نمود. پهنای خط لیزر باید باریک بوده و با زمان تغییر نکند، در غیر این صورت طیف خروجی یا مشاهده نخواهد شد و یا این که کیفیت مناسبی نخواهد داشت. طول موج لیزر باید بسیار پایدار بوده و با گرم شدن محفظه و سایر عوامل، جابجایی (Wavelength Shift) نداشته باشد. منابع لیزری که شروط بالا را نداشته باشند برای طیف سنجی رامان مناسب نیستند. برای این که بدانید چه لیزری برای کاربرد شما مناسب است به مقاله چگونه بهترین لیزر را برای طیف سنجی رامان انتخاب کنیم مراجعه نمایید.بازه طیفی طیف سنج رامانبازه طیفی طیف سنج رامان که با عدد موج (cm-۱) مشخص می شود، در سیستم‌های مختلف متفاوت است. بیشتر سیستم‌ها حداقل ناحیه (cm-۱) ۴۰۰-۱۸۰۰ را پوشش می دهند. این ناحیه جایی است که اکثر باندهای ارتعاشی مشخصه مواد در آن فعال هستند. در زیر (cm-۱) ۴۰۰، ارتعاشات مولکولی با حضور اتم‌های سنگین‌تر فعال می‌شوند. مانند ارتعاش کششی هالوژن-کربن و اکسیدهای فلزی. مُدهای خمشی نیز می‌توانند در این فرکانس‌های پایین‌تر رخ دهند.از طرفی دیگر و در ناحیه حدود ۳۰۰۰ به بالا ، کشش های C-H بین (cm-۱) ۲۹۰۰-۳۱۰۰ رخ می دهد و کشش‌های O-H / N-H تا (cm-۱) ۳۶۰۰ قابل مشاهده است. به جز باندهای نیتریل (CN) که در نزدیکی (cm-۱) ۲۲۰۰ وجود دارند، بین (cm-۱) ۱۸۰۰ تا ۲۹۰۰ وجود دارد. برای برخی از کاربردها، منطقه مشخصه (cm-۱) ۳۰۰-۳۲۰۰ برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی کافی است.برای برخی از کاربردها نیز بازه طیفی باید گسترده باشد. به عنوان مثال سیستم‌هایی که در آزمایشگاه‌های مرکزی هستند به دلیل تنوع نمونه‌ها باید بیشترین بازه ممکن را برای ثبت طیف داشته باشند.ناحیه (cm-۱) ۷۰-۳۰۰ نزدیک به ناحیه تراهرتز است و برای ثبت گذارهای کم انرژی‌تر به کار گرفته می‌شود. به عنوان مثال در مواد نانو مرتبط با Tio2 پیک‌های مشخصه در بازه (cm-۱) ۸۰-۱۰۰ هستند.در سیستم‌های طیف سنجی چون همیشه یک المان پاشنده وجود دارد که طیف را با زاویه واگرا از هم تفکیک می‌کند (توری پراش یا منشور)، هر چه فضای بیشتری بعد از المان پاشنده وجود داشته باشد، آشکارساز قادر به ثبت بازه طیفی بزرگتر با قدرت تفکیک بالاتری است. در سیستم‌های Raman Hand-held، دستگاه به منظور قرار گرفتن در دست باید اندازه کوچکتری داشته باشد. بنابراین به ناچار فضای اپتیکی کم‌تری در اختیار است و قدرت تفکیک ضعیف‌تر و بازه کمتری را به نسبت میکروسکوپ رامان خواهیم داشت.تفکیک طیفی (Spectral Resolution) طیف سنج رامانوضوح طیفی، رزولوشن یا قدرت تفکیک طیفی همگی یک معنا دارند و مفهوم آن‌ها در یک طیف سنج این است که طیف سنج تا چه اندازه قدرت دارد تا دو پیک یا باند طیفی بسیار نزدیک به هم را بتواند از هم تفکیک دهد. رزولوشن را می‌توان با عرض پیک کامل در نصف ارتفاع پیک که اصطلاحا FWHH نامیده می‌شود تعریف نمود. برخی از تولیدکنندگان فاصله دو پیکسل مجاور را به عنوان رزولوشن نقل می‌کنند که اشتباه است. این فاصله را (Resolution per Pixel) می‌نامند، و با رزولوشن طیفی کاملا متفاوت است.باندهای طیفی رامان در مواد جامد به طور معمول دارای پهنای حدودی (cm-۱) ۲-۶ هستند و عرض باندهای رامان در مایعات نیز می توانند حدود (cm-۱) ۴-۱۰ باشد. داشتن یک طیف سنج که بتواند کم‌ترین پهنا را برای باندهای طیفی ثبت کند که همان پهنای طبیعی خطوط طیفی ارتعاشی است، بیشترین اطلاعات را فراهم می کند. برای کاربردهای ساده، طیف سنج هایی با وضوح پایین ممکن است تا حدودی قابل استفاده باشند.به طور کلی برای دستگاه های رامان، رزولوشن طیفی به شکل زیر است. هرچه عدد رزولوشن کوچکتر باشد سیستم در تفکیک باندهای نزدیک به هم قدرتمند‌تر است.چنان چه نیاز به حدهای تفکیک بسیار بالا دارید میکروسکوپ رامان SRM (Super Resolution Microscopes) های تکسان را مشاهده کنید. این میکروسکوپ‌ها از تکنولوژی‌های لبه دانشی دنیا برای ارائه بالاترین رزولوشن های ممکن را (cm-۱) ۳-۵ به شما می‌دهند. چنان چه در مورد رزولوشن‌های مناسب برای کار خود اطلاع ندارید و تمایل دارید تا متخصصان طیف سنجی ما در این مورد به شما مشاوره های تخصصی دهند. از کانال‌های ارتباطی مشخص شده، با ما در تماس باشید.حساسیت آشکارساز رامانیک طیف سنج رامان مناسب، باید دارای یک اپتیک بهینه و آشکارساز بسیار حساس باشد تا بتواند از همه مواد طیف رامان قابل توجهی را ثبت نماید. شاید برایتان جالب باشد که بدانید از هر ۱۰ میلیون فوتون لیزر که به نمونه برخورد می کند تنها یک فوتون به صورت پراکندگی رامان پراکنده می‌گردد.برای این که مطئن شوید که دستگاه رامانی که قرار است تهیه کنید دارای حساسیت لازم برای ثبت طیف است آسان ترین راه تست قبل از خرید از موادی است که دارای طیف ضعیفی هستند. یکی از معروف‌ترین نمونه ها در این زمینه گرافن است. اگر یک دستگاه رامان بتواند مواد نانویی، مخصوصا گرافن را شناسایی نماید؛ از پس سایر مواد نیز تا حد زیادی بر خواهد آمد.نکته دیگر در حساسیت، سهم اپتیک است. یک طیف سنج با روزنه عددی (F#) بالا می‌تواند نور بیشتری را از نمونه شما جمع کند و در نتیجه حساسیت بیشتری نسبت به روزنه عددی پایین‌تر داشته باشد. با این حال، دیافراگم عددی بزرگ به طور کلی منجر به اپتیک بزرگ‌تر و حجیم‌تر می شود. بنابراین، اگر به دنبال یک طیف سنج رامان دستی (Handheld) یا جمع و جور هستید، ممکن است مجبور شوید روزنه عددی پایین‌تر و در نتیجه حساسیت کمتری را بپذیرید.خوب توجه داشته باشید که اگر بخواهیم به رامان دو صفت مهم را نسبت دهیم آن‌ها پیک‌های تیز با فاصله کم و شدت پایین هستند. بنابراین یک سیستم رامان ایده‌آل باید دارای قدرت آشکارسازی این پیک های کم شدت و تفکیک دادن آنها از همدیگر باشد.نویز طیف سنج رامانهمان طور که در قسمت قبل گفته شد، سیگنال رامان به صورت ذاتی یک سیگنال ضعیف است و باید توسط آشکارسازهای قوی ثبت شود. یکی از مهترین عواملی که حتما باید در یک سیستم رامان بهینه شود، میزان نویز است. چرا که اگر نویز بالا باشد گاهی سیگنال توسط نویز دچار اختلال خواهد شد. نویز سیستم های رامان به چندین عامل بستگی دارد.لیزرآشکارسازاپتیکمحفظهالکترونیکسیستم‌هایی که دارای لیزرهایی با سامانه پایداری گرمایی و ولتاژی لیزر هستند تا حد خوبی بهینه شده و سپس در سیستم‌های رامان تعبیه می‌شوند. آشکارساز نیز به وسیله خنک سازی‌های زیر صفر بهینه می‌شود. نویز ناشی از اپتیک در فرآیند طراحی اپتیکی دستگاه باید بهینه شده و از چرخش نورهای سرگردان در سیستم جلوگیری کند. محفظه‌ سیستم‌های رامان باید از ورود هر گونه نورهای خارجی به قسمت آشکارساز جلوگیری کنند. نویز الکتریکی نیز با طراحی‌های دقیق باید محاسبه و خنثی شود تا بتوان یک سیگنال خوب را دریافت نمود.نویزهای حرارتی در آشکارساز نیز یکی از منابع مهم تولید نویز هستند که با خنک سازی آشکارساز تا دمای زیر صفر خنثی می‌شوند. (خنک سازی آشکارساز به دلیل مصرف توان بالا در نسخه‌های HandHeld رامان وجود ندارد. زیرا این نوع دستگاه‌ها به وسیله باتری کوچکی تغذیه می‌شوند و امکان خنک‌سازی آشکارساز در آن‌ها وجود ندارد.)برای اندازه‌گیری و مشاهده نویز سیستم می‌توانید قبل از خرید دستگاه، با تست چندین نمونه، از پایین بودن میزان نویز اطمینان حاصل کنید. و دستگاهای مختلف را مقایسه نمایید. شرکت تکسان امکان انجام تست قبل از خرید را برای شما فراهم می‌نماید.انتخاب میکروسکوپ رامان یا میکروسکوپ رامان کانفوکال؟برای پاسخ به این سوال به صورت مفصل می‌توانید به مقاله رامان کانفوکال مراجعه نمایید. اما یک قانون کلی برای این که بدانید کدام سیستم برای شما مناسب است، ارائه می کنیم. کانفوکالیتی، یک ماژول برای تصویر برداری از لایه‌های نازک است که قادر است از ضخامت ۱۰ نانومتر تا حدود چندین میکرون را، تصویربرداری رامان کند. افزودن این ماژول یک هزینه چند برابری در پی دارد. میکروسکوپ‌های رامان غیر کانفوکال در تمام ویژگی‌ها مشابه کانفوکال هستند و تنها تصویربرداری در راستای ضخامت را پشتیبانی نمی‌کنند. بنابراین ابتدا باید مشخص کنید چقدر به این قابلیت نیاز دارید؟ آیا به لحاظ هزینه‌ای، امکان پرداخت هزینه چند برابری برای این ماژول را دارید؟ و اینکه می‌توانید این نمونه ها را از بیرون خدمات بگیرید و سرمایه خود را حفظ کنید؟ (غالبا ۹۵ درصد نمونه‌هایی که با تست رامان شناسایی می شوند، نیاز به آنالیز کانفوکال ندارند).توان لیزر مناسب با نمونهروش رامان یک روش غیر تخریبی است. به این معنی که نمونه در حین تست آسیب نمی‌بیند. اما در برخی از نمونه ها که رنگ آنها تیره است و نمونه حالت اشتعالی داشته باشد ممکن است در اثر تابش نامناسب توان لیزر، نمونه افزایش حرارت داشته باشد و یا این که بسوزد. برای پیشگیری از این موضوع باید از سیستم هایی استفاده نمود که توان آن‌ها قابلیت کنترل شدن را داشته باشد. میکروسکوپ‌های رامان تکرام و رامان های پرتابل آترین به شما امکان کنترل توان با گام های ریز و قابل کنترل را می‌دهند.نرم افزار و دیتابیس طیفیوجود نرم افزار قدرتمند ثبت و آنالیز طیف به شما کمک فراوانی می‌کند. ثبت، پردازش و خروجی‌ گرفتن از دستگاه، به طوری که بتوانید از داده‌های خود در سایر نرم افزارها استفاده کنید بسیار مهم است. نرم افزار تانسو در کنار سیستم‌های رامان تکسان با تجربه متخصصان برنامه نویسی برای کمک به کاربر امکانات فراوانی را گرد هم آورده است. و حتی اگر ماژول به خصوصی را مد نظر داشته باشید، تکسان می‌تواند به طور انحصاری آن ویژگی را برای شما در نرم افزار قرار دهد.همچنین اگر قصد استفاده از دستگاه، در مکان‌هایی را دارید که اپراتور دانش چندانی ندارد، متخصصان نرم افزاری ما تست را برای شما تا ساده ترین سطح‌ها آسان خواهند کرد.هم‌چنین تکسان بزرگ‌ترین دیتابیس تخصصی مواد دنیا در زمینه رامان اسپکتروسکوپی را در اختیار شما قرار میدهد. این دیتابیس دارای ویژگی های زیر است:کاملترین دیتابیس مواد در همه زمینه‌ها با امکان جستجوهای تخصصی (طیفی، فرمولی، و…)امکان تفسیر طیفامکان کمومتری همزمان نتایجامکان آنالیز مخلوط چند ماده (تا ۵ ماده)امکان اضافه نمودن داده دلخواه به نرم افزاربه روزرسانی داده‌هاشایان توجه است که علاوه بر طیف سنجی رامان، چنان چه دیتابیس‌های جامع طیفی IR (همه روش‌های IR)، NMR، MS، UV_VIS نیز پشتیبانی می‌شوند. چنانچه مایل به دریافت اطلاعات بیشتر هستید با ما در تماس باشید.لوازم جانبی همراه سیستم‌های طیف سنجی رامانگاهی در طیف سنجی ممکن است با نمونه هایی سرو کار داشته باشید که آنالیز آن‌ها نیازمند اضافه نمودن ابزارآلات خاصی به سیستم است. تکسان در کنار سیستم‌های خود لوازم جانبی منحصر به فردی را که کار با نمونه را برای شما آسان می‌کند، قرار می‌دهد. از کیت‌های افزایش شدت سیگنال تا ماژول‌های ۹۰ درجه برای تست مواد یا سیستم‌هایی که زیر میکروسکوپ قرار نمی‌گیرند. (مانند سیستم‌های الکتروشیمی جهت تست هم‌زمان رامان و تست‌های الکتروشیمی)اما اگر شما نیاز به یک ماژول خاص برای کاربرد خود داشته باشید شرکت تکسان این ماژول را برای شما می‌سازد و در اختیار شما قرار میدهد. با در اختیار داشتن ایده ساخت هر ماژول مناسب خود، محدویتی نخواهید داشت. برای دریافت مشاوره در مورد ماژولی که نیاز شما را برطرف می‌کند، می‌توانید روی کمک ما نیز حساب کنید!آیا می خواهید SRES کار کنید؟روش‌های تقویت سیگنال رامان با نانو ذرات فلزی یا SERS یکی از فعال‌ترین شاخه‌های رامان هستند که امکان آنالیز رامان در غلظت‌های بسیار پایین را فراهم می‌کند. این روش بسیار پرکاربرد و مورد توجه پژوهشگران زیادی در سرتاسر دنیاست و هرساله تعداد بی‌شماری پژوهش در این زمینه به چاپ می‌رسد. در صنعت نیز کاربردهای فراوانی برای طیف سنجی افزایش یافته سطحی رامان وجود دارد.اگر تمایل دارید که در این زمینه کار کنید. ما با در اختیار قرار دادن دانش متخصصان این حوزه و در اختیار قرار دادن ملزومات تکنیک SERS برای شما، راه را برای شما هموار خواهیم کرد. برای دریافت اطلاعات تخصصی در این زمینه می‌توانید با ما نیز در تماس باشید.کالیبراسیون اتوماتیکسیستم‌های طیفی برای فراهم نمودن آنالیزهای دقیق باید کالیبره باشند. برخی از سیستم‌ها ابتدا در کارخانه کالیبره شده و به شما تحویل داده می‌شوند. اما پس از مدتی شما باید با دادن هزینه مجددا کالیبره بودن آن‌ها را چک و تصحیح کنید. سیستم‌های جدید از کالیبراسیون خودکار بهره می‌برند. اطمینان حاصل کنید که برای کاهش هزینه‌های آزمایشگاه خود، از این سیستم ها بهره بگیرید. سیستم‌های رامان تکسان قبل از هر تست، کالیبره بودن دستگاه را به طور خودکار چک کرده و صحت کالیبراسیون را بررسی و تصحیح می‌کنند.سرعت آنالیز طیف سنجی رامانآیا نیاز به آنالیز سریع تعداد بالایی از نمونه‌ها را دارید؟ به عنوان مثال آیا به دنبال یک نگین الماس تقلبی در یک پالت ۵۰۰ تایی نگین تراش خورده، در کمترین زمان هستید؟ اگر برای شما سرعت آنالیز مهم است، سیستم‌های رامان تکسان آنالیز تا زمان ۱ میلی ثانیه را فراهم می‌کنند. پالت‌های نمونه های دارویی (به عنوان مثال چندین قرص)، تعداد بالا سنگ‌های قیمتی و… به وسیله سیستم‌های تست سریع قابل شناسایی و مشخصه یابی هستند. اگر به سرعت بالا نیاز دارید از سیستم‌های جاروبی استفاده نکنید چون زمان هر تست در این سیستم‌ها بالاست (چند ده ثانیه برای یک نمونه منهای زمان آنالیز نرم افزاری و ارائه نتیجه!)قصد استفاده از رامان در کجا را دارید؟برای استفاده از سیستم رامان با توجه به محل کاربرد (آزمایشگاه، خط تولید، فضای باز، آنالیز از راه دور) نیز سیستم‌های مختلفی در بازار وجود دارد. تکسان انواع سیستم‌های رامان (میکروطیف سنج، قابل حمل، فیبر اپتیکی، از راه دور را به مشتریان خود ارائه می کند). اگر محل آزمایش نیز برای شما فضایی غیر از آزمایشگاه است، بازهم می‌توانید با توجه به کاربرد خود از سیستم‌های متنوع رامان تکسان بهره بگیرید.جمع‌ بندیاگر قصد خرید یک سیستم رامان را دارید، ابتدا موارد کاربرد خود را به ترتیب اولیت مرتب کنید. برای این موارد:لیزر مناسبسیستم اپتیکی مناسبرزولوشن مناسبآشکارساز مناسبنرم افزار و دیتابیس مناسبرا باتوجه به اطلاعات موجود در این مقاله انتخاب کنید. چنان چه در مورد هر کدام از موارد گفته شده ابهام داشتید، برای رفع ابهام و دریافت مشاوره تخصصی رایگان با متخصصان طیف سنجی ما در ارتباط باشید.و فراموش نکنید:۱. مشاوره قبل از خرید۲. تست قبل از خرید۳. گارانتی متعبر و خدمات پس از فروش طولانی مدت و مناسبپیشنهاد میکنیم تا حتما مقاله کامل راهنمای خرید میکروسکوپ رامان را مطالعه کنید.منبع نوشته: راهنمای خرید میکروسکوپ رامانتکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیتکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیSun, 23 Jul 2023 11:26:40 +0330https://virgool.ir/@teksan.co/راهنمای-خرید-اسپکتروفتومتر-ww9p8vruwqd6اسپکتروفتومتر چیست؟اسپکتروفتومتر ابزاری است که با اندازه‌گیری میزان جذب نور مواد، اطلاعات ارزشمندی را از ماده استخراج می‌کند. این دستگاه قادر است میزان نور جذب شده، بازتابی و عبوری توسط یک ماده را اندازه گیری کند. اسپکتروفتومترها کار غلظت سنجی و شناسایی ویژگی های مواد را در پزشکی، زیست پزشکی، پزشکی قانونی، کنترل کیفیت، داروسازی، فیزیک، شیمی و دیگر حوزه هایی که به شناسایی مواد نیاز دارند، انجام می‌دهند.تفاوت اسپکترومتر و اسپکتروفتومترهنگام خرید طیف سنج می بایست به تفاوت‌های اسپکترومتر و اسپکتروفتومتر دقت کنیم.اسپکترومترها: طول‌موج‌های یک منبع نوری یا یک نور مجهول را ثبت می‌کنند. در حالت کلی می‌توان گفت اسپکترومترها برای ثبت نشر نور مناسب هستند. (Emission Spectroscopy)اسپکتروفتومتر میزان جذب و عبور نور را پس از برخورد با یک نمونه اندازه می گیرد. اسپکترومترها در بازه طیفی مختلفی وجود دارند. اما در ناحیه ۲۰۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر از طیف الکترومغناطیسی، مرسوم و تجاری هستند. در برخی از کاربردها این نوع طیف سنجی در ناحیه UV-C، گاما و X نیز وجود دارند. اما ناحیه فرابنفش، مرئی و فروسرخ نزدیک، نقش حیاتی در اسپکتروفتومتری مواد مولکولی دارند.ذکر این نکته نیز خالی از لطف نیست که همه اسپکتروفتومترها شامل اسپکترومتر نیز می‌شوند. به بیان دقیق‌تر، اسپکتروفتومتر از اسپکترومتر و منبع نوری تشکیل شده است. اسپکترومترها پرتوی نور را دریافت و طول موج‌های مختلف آن را از هم جدا می کنند. بسته به نوع دستگاه نیز منبع نوری مشخصی در درون آن به کار رفته است.برای خرید اسپکتروفتومتر چه نکاتی را در نظر داشته باشیم؟گاهی انتخاب و خرید اسپکتروفتومتر از بازار بسیار گیج کننده و پیچیده است. اگر مشتری به درستی نداند که چه محصولی نیاز وی را برطرف می‌کند ممکن است دستگاهی که در نهایت می‌خرد پاسخگوی همه نیازهایش نباشد و یا با داشتن قابلیت‌های اضافه که به کار مشتری نمی آید، وی را مجبور به پرداخت هزینه بیشتری نماید. انتخاب یک اسپکتروفتومتر مناسب می‌تواند چالش برانگیز باشد زیرا محدودیت‌های تشخیص، کیفیت داده‌ها، زمان اندازه گیری، سرعت آنالیز، سهولت استفاده، انعطاف پذیری، اطمینان از نتایج، بازه طول موجی و بسیاری پارامترهای دیگر باید در نظر گرفته شود. بهتر است پیش از شروع فرآیند خرید این موارد را به دقت بررسی نمایید:نیازهای آزمایشگاه یا سازمان شماقابلیت‌های نمونه‌گیری از نمونه های مختلفمشخصات فنی و ظاهری دستگاه های موجود در بازارقیمت دستگاه های موجود در بازارپشتیبانی و خدمات پس از فروش شرکت های مختلفدر ادامه قصد داریم که به بررسی هر کدام از این پارامترها بپردازیم.نیازهای شمااسپکتروفتومترها کاربردهای بسیار زیاد و مختلفی دارند. بنابراین تنوع مشخصات و حتی ظاهر آن ها در بازار زیاد است و خریداران می بایست اهداف و حدود تشخیص ابزار را ارزیابی کنند. کاربران می توانند بسته به اهداف تحقیق، مشخص کنند که از ناحیه فرابنفش تا فروسرخ نزدیک بیشتر با کدام طول موج‌ها سر و کار دارند. یا این که تنها با یک نمونه کار خواهند کرد و یا اصلا نیاز دارند چند نمونه را به سرعت آنالیز کنند. از طرفی اسپکتروفتومترها به دو دسته اصلی تک پرتو و دوپرتو نیز تقسیم می‌شوند که برای کاربر تفاوت زیادی ایجاد می کند. پس باید پیش از خرید نیاز کاربر را به شکل دقیق مشخص کنید.به طور کلی در مورد نیاز خود باید به سؤالات زیر پاسخ دهید:چه نمونه‌هایی را اندازه گیری می کنید؟محدوده تشخیص مورد نظر شما چیست؟آیا اندازه گیری میزان جذب و عبور برای شما اهمیت دارد یا جذب و بازتاب؟کدام ویژگی‌های نمونه ها را بررسی می‌کنید؟مشخصات فنی و ظاهری دستگاه‌های موجود در بازاربازه طول موجی: از مهم‌ترین مشخصاتی که باید در نظر بگیرید، بازه طول موجی است:مدل نور مرئی: معمولا بازه طول موجی۳۸۰ تا ۹۰۰ نانومتر دارند که اغلب توسط لامپ تنگستن تولید می‌شود. این مدل‌ها معمولا قابل حمل هستند و برای اندازه گیری‌های میدانی مناسب هستند.مدل مرئی- فرابنفش: در این مدل از دو لامپ تنگستن و دوتریوم استفاده می‌شود و بازه ۲۰۰ تا ۹۰۰ نانومتر را پوشش می‌دهد (برخی از آن ها از ۱۹۰ نانومتر نیز طیف گیری را انجام می‌دهند). نکته مهم این است که لامپ دوتریوم ناحیه فرابنفش را به طور کامل پوشش می‌دهد و شروع بازه طیفی به قدرت دستگاه اسپکترومتر بستگی دارد. در برخی از این نوع اسپکتروفتومترها از لامپ زنون نیز استفاده می شود. این طیف سنج ها بیشتر در پزشکی قانونی، جرم شناسی، چاپ و صنایع نساجی، شیمی، فیزیک و داروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.و اما نکته‌ای که در هنگام خرید باید توجه داشت این است که آشکارسازهای دستگاه‌های اسپکتروفتومتر غالبا از نوع پایه سیلیکون هستند و ناحیه آشکارسازی سیلیکون (با توجه به باند گپ سیلیکون) بین ۲۰۰ تا ۱۱۰۰ است. بنابراین اکثر شرکت‌های سازنده بازه ۲۰۰ تا ۱۱۰۰ را به عنوان بازه آشکارسازی خود اعلام می‌کنند. اما باید توجه داشت که حساسیت سیلیکون در سرتاسر این بازه یکسان نیست و بازه ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ در آشکارسازهای سیلیکونی به سختی دیده می‌شود (ناحیه تار).این ناحیه تار تنها در صورت وجود نورهای با شدت بسیار بالا آشکارسازی می‌شوند. بنابراین بازه آشکارسازی با حساسیت بالا در سیستم ها ۲۰۰ تا۹۰۰ است.تفاوت اسپکتروفتومتر تک پرتو و دو پرتواسپکتروفتومتر تک پرتو برای اندازه گیری، تنها از یک پرتو نور استفاده می کنند. بدین معنی که ابتدا جذب مرجع اندازه‌گیری شده و سل نمونه برداشته می‌شود. پس از آن سل نمونه جاگذاری شده و سپس جذب نمونه اصلی اندازه گیری می‌شود. اختلاف این دو اندازه گیری، جذب نمونه خواهد بود. دستگاه‌های تک پرتو دامنه دینامیکی بالاتری دارند و از اسپکتروفتومترهای دوپرتو ساده تر، ارزان تر و کوچکتر هستند.در اسپکتروفتومترهای دو پرتو، پرتوی نور تابیده به دو قسمت تقسیم می‌شود که به صورت متناوب بین مرجع و نمونه حرکت می‌کند تا زمان اندازه گیری کاهش یابد. این کار موجب می‌شود که طیف مرجع و نمونه به طور هم‌زمان و در زمان خیلی کم اندازه گیری شود. به دلیل افزایش سرعت در این نوع اندازه گیری، برای بررسی مواد پویا و موادی که با گذشت زمان تغییر غلظت دارند، استفاده می‌شود. از طرفی، اسپکتروفتومتر دوپرتو از طریق تصحیح خودکار مداوم دارای دقت اندازه گیری بیشتری نسبت به اسپکتروفتومتر تک پرتو است و پایداری طیفی بیشتری دارد.آشکارسازتمام اندازه گیری‌های طیف سنجی با استفاده از یک آشکارساز انجام می‌شود که فوتون‌ها را به یک سیگنال قابل اندازه گیری تبدیل می‌کند. نمونه بارز آشکارساز، چشم انسان است که می تواند نور مرئی را در بازه طول موجی ۳۹۰ تا ۷۰۰ نانومتر تشخیص دهد. نحوه تبدیل فوتون ها به سیگنال های الکتریکی بسیار متفاوت است، اما به طور کلی می توان آن ها را به دو دسته تقسیم کرد: آن هایی که از طریق اثر فوتوالکتریک کار می کنند و آن هایی که بر اساس خصوصیات نیمه هادی‌ها کار می‌کنند.همه آشکارسازها را می توان از نظر ویژگی‌های اساسی مختلف از جمله پاسخ طیفی، بازده کوانتومی، دامنه دینامیکی، زمان پاسخ و نسبت سیگنال به نویز ارزیابی کرد. شرکت‌های سازنده برای تشخیص میزان جذب معمولا از PMTها یا فتودیودها استفاده می‌کنند. PMTها زمان پاسخ سریع و حساسیت بیشتری نسبت به فوتودیودها دارند اما فوتودیودها دامنه دینامیکی بیشتری دارند. CCD ها نیز قابلیت ثبت آنی کل بازه را داشته و سیگنال به نویز بالایی دارند.زمان اندازه گیری و سرعت آنالیز آشکارسازتولید سیگنال الکتریکی از فوتون برخوردی در یک بازه زمانی بسیار سریع اما قابل اندازه گیری، اتفاق می افتد که بستگی زیادی به نوع آشکارساز دارد. زمان پاسخگویی در واقع مقدار زمان مورد نیاز آشکارساز برای تولید سیگنال بعدی است. برخی اسپکتروفتومترها که آشکارساز فوتودیود دارند، طیف گیری را در کسری از ثانیه (میلی ثانیه) انجام می‌دهند. آشکارساز های فوتوکاتد زمان پاسخی در مقیاس نانوثانیه دارند که امکان مطالعه رویدادهای بسیار کوتاه را فراهم می کنند. در حالی که برخی دیگر که سیستم اسکنی دارند چند ثانیه طول می کشد تا خروجی را اعلام کنند. بنابراین در صورتی که آزمایش های مبتنی بر زمان و بسیار سریع دارید، از خرید دستگاه های اسکنی خودداری کنید.علاوه بر زمان طیف گیری، زمانی که نرم افزار نیاز دارد تا اطلاعات را آنالیز کند نیز می بایست در نظر گرفته شود. اگر کار تحقیقاتی انجام می‌دهید ممکن است زمان برای شما مورد تعیین کننده ای نباشد. اما در صورتی که اسپکتروفتومتر برای آنالیز مواد ورودی یا خروجی یک کارخانه مورد استفاده قرار می‌گیرد و سرعت فاکتور مهمی است، سعی کنید دستگاه سریع‌تر را خریداری کنید.نسبت سیگنال به نویز آشکارسازهمه آشکارسازها سیگنال های کوچکی تولید می کنند که با عنوان نویز دستگاه شناخته می‌شود. این نویز حاوی هیچ اطلاعات مفیدی نیست و بنابراین می بایست در دستگاه به حداقل برسد. هرچه نسبت سیگنال به نویز بالاتر باشد، آشکارساز حساس‌تر شناخته می‌شود.نسبت سیگنال به نویز بیش از هر چیز به خنک‌سازی آشکارساز مرتبط است. به طور کلی می توان گفت که به ازای هر ده درجه سانتیگراد کاهش درجه حرارت، میزان نویز ۳۰ درصد کاهش می‌یابد. بنابراین اگر با نمونه‌های حساسی سر و کار دارید که طیف آن ها عموماً با نویز زیاد همراه است، اسپکتروفتومتری با طیف سنج خنک سازی شده خریداری کنید.دامنه دینامیکی آشکارسازدامنه دینامیکی یک آشکارساز در واقع حداکثر سیگنال قابل دستیابی نسبت به نویز است. آشکارسازی با دامنه دینامیکی بالا قادر است فوتون های بسیار ضعیف را نیز اندازه گیری کند. اما این نکته را در نظر داشته باشید که با افزایش دامنه شدت قابل اندازه گیری، نسبت سیگنال به نویز کوچکتر می شود که نتیجه آن حساسیت کمتر دستگاه است. بنابراین دستگاهی انتخاب کنید که آشکارساز آن دامنه دینامیکی بهینه داشته باشد.حساسیتحساسیت به معنی حساسیت فوتومتریک (مقدار نور مورد نیاز برای شناسایی سیگنال) و حساسیت کمومتریک (کمترین میزان اختلاف جذب قابل شناسایی) است. برای افزایش حساسیت، دستگاه‌هایی با اسپکترومتر سردسازی شده را انتخاب کنید که با استفاده از آن‌ها می توان زمان طیف گیری را افزایش داد.پهنای باند و رزولوشن طیفیرزولوشن به معنی توانایی تمایز بین دو طول موج در فاصله نزدیک توسط طیف سنج است. برای مثال اگر در یک طیف فاصله دو قله از هم ۲ نانومتر است، برای تشخیص به اسپکترومتری نیاز دارید که رزولوشن آن حداقل ۲ نانومتر باشد.هر چه قدر پهنای باند در دستگاه اسپکتروفتومتر کمتر باشد، می‌تواند اندازه گیری با رزولوشن بالاتر انجام دهد. پهنای باند تا حد زیادی به عرض شکاف (اسلیت) مونوکروماتور (عرض پرتوی نور که وارد طیف سنج می شود) بستگی دارد. برای جدا کردن دو خط طیفی، لازم است که این خطوط حداقل به اندازه عرض اسلیت به اضافه یک پیکسل پراکنده شوند. برخی دستگاه‌ها برای دسترسی دادن به رزولوشن‌های مختلف، کیت اسلیت دارند که شامل اسلیت با اندازه های مختلف (برخی تا ۴ اندازه مختلف ۲۵، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ میکرومتر) است و می‌تواند وضوح را برای کاربردهای مختلف تغییر دهد. پهنای اسلیت متغیر برای شما آزادی عمل بیشتری ایجاد می‌کند.شکل و اندازههنگام خرید حتما به فضای در نظر گرفته شده برای اسپکتروفتومتر در آزمایشگاه یا اتاق کار خود توجه کنید. اگر محدودیت فضا دارید دستگاه هایی که دارای نمایشگر هستند برای شما مناسب ترند؛ چرا که فضای کمتری را اشغال می‌کنند. ضمن این که در نظر داشته باشید که اسپکتروفتومترهای دوپرتو عموما کمی از اسپکتروفتومترهای تک پرتو بزرگتر هستند.سهولت استفادهسهولت استفاده هم به سخت افزار دستگاه برمی‌گردد و هم به نرم افزار. باید توجه داشته باشید که هر دوی این موارد از سادگی استفاده برخوردار باشند. پیچیدگی نرم افزار و نیز راه اندازی دستگاه ممکن است کاربر را دچار خستگی یا اشتباه کند. این مورد زمانی بیشتر اهمیت پیدا می‌کند که دستگاه را برای بخش های صنعتی خریداری می کنید (و نه دانشگاهی و پژوهشی). چرا که در بخش های صنعتی عمدتا کاربر غیرمختصص است و در صورتی که استفاده از دستگاه ساده نباشد وی را دچار سردرگمی می‌کند.صفحه نمایشمعمولا دستگاه‌هایی که دارای صفحه نمایش هستند نرم افزار ضعیف‌تری دارند و مناسب کارهای تحقیقاتی نیستند. از طرفی دستگاه هایی که قابلیت اتصال به کامپیوتر دارند طرفداران کمتری در حوزه صنعت و بخش‌های QC و QA دارند؛ چرا که این کاربران ترجیح می دهند تنها یک خروجی کیفی مشاهده کنند و نیازی به دیدن کل طیف و اطلاعات دقیق‌تر ندارند.محل قرارگیری نمونهبسته به کاربری دستگاه، محل قرارگیری نمونه متفاوت است. ممکن است بخواهید طیف یک فیلم و یا یک محلول را اندازه بگیرید. ممکن است ترجیح دهید محلول را داخل کووت نریخته و مستقیماً درون لوله آزمایش طیف گیری را انجام دهید (بنابراین دستگاه باید قابلیت نگهداری لوله آزمایش و کارکردن با درب باز را داشته باشد). برخی کاربران نیز ترجیح می دهند برای افزایش سرعت از اسپکتروفتومترهای چند کووتی استفاده نمایند. برخی از اسپکتروفوتومتر ها علاوه بر نمونه‌های مایع قادر به اندازه‌گیری نمونه های لایه نازک، فیلترها، شیشه‌های مسطح و… نیز هستند.کالیبره بودن دستگاه و تنظیمات نرم افزار براساس دستورالعمل‌های نظارتیاگر اسپکتروفتومتر را برای کارهای تحقیقاتی خریداری می‌کنید این موضوع اهمیتی ندارد؛ اما در صورتی که موادی که شما با آن ها سروکار دارید می‌بایست آزمون‌های خاصی را بگذرانند، این موضوع مهم است. برخی شرکت‌ها دستگاه‌هایی را می‌فروشند که گواهینامه‌های ویژه‌ای دارند. برای مثال خریدارهای فعال در حوزه دارویی و غذایی ترجیح می دهند دستگاهی بخرند که از پیش گوهینامه لازم را دریافت کرده باشد.نیاز به کالیبراسیونسیستم‌های اسکنی به دلیل داشتن قطعات متحرک نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای دارند. این موضوع دقت اندازه گیری را پس از مدتی تحت الشعاع قرار می‌دهد. بنابراین در صورت خرید دستگاه اسکنی این موضوع را مد نظر قرار دهید.قیمت اسپکتروفتومترهاسعی کنید با در نظر گرفتن تمامی مشخصات مورد نیاز خود، در نهایت دستگاهی را انتخاب کنید که از نظر قیمت مناسب باشد. حتی اگر محدودیت بودجه ندارید، دستگاه گران قیمت را خریداری نکنید. چرا که امکانات بیشتر ممکن است کاربر را با پیچیدگی‌هایی مواجه کند که لذت کار کردن با دستگاه و نیز کارایی را برای وی کم کند. یکی از پارامترهایی که هزینه نهایی اسپکتروفتومتر را برای کاربر زیاد می کند، وارداتی بودن دستگاه است. پس این نکته را نیز در نظر داشته باشید.خرید مدل‌های قدیمی برندها یا مدل های جدیدتر نیز تفاوت قیمت زیادی ایجاد می‌کند و به کاربری شما بستگی دارد. بنابراین برای تصمیم گیری می بایست نیاز خودتان را بسنجید. در صورتی که یک مدل قدیمی پاسخ نیاز شما را می‌دهد، هزینه بالاتر برای مدل‌های جدید صرف نکنید. اما قبل از خرید حتماً از گارانتی کامل توسط فروشنده مطمئن شوید؛ چرا که برخی شرکت های فروشنده مدل‌های قدیمی خود را گارانتی نمی کنند. پیشنهاد می‌کنیم تا نگاهی به اسپکتروفتومترهای لِنا بیندازید.پشتیبانی و خدمات پس از فروشخدمات پس از فروشحتما در هنگام خرید باید به پشتیبانی و خدمات پس از فروش دقت کنید. برای این کار علاوه بر بررسی و مقایسه تعهداتی که شرکت‌های فروشنده به شما می‌دهند لازم است با مشتری‌های قبلی آن کمپانی نیز ارتباط بگیرید تا این موضوع صحت سنجی شود. دستگاه‌های اپتیکی استهلاک بالایی دارند و نبود خدمات پس از فروش و گارانتی معتبر ممکن است دستگاه را با یک ایراد کوچک زمین‌گیر کند.امکان سفارشی سازییکی از پارامترهای مهم در حمایت از مشتری، امکان سفارشی سازی محصولات است. در صورتی که نیازی دارید که هیچ کدام از اسپکتروفتومترهای موجود در بازار آن را برآورده نمی‌کند و یا دستگاهی با امکانات کمتر می‌خواهید که هزینه شما پایین بیاید، از شرکت‌های تولیدکننده بخواهید دستگاه مورد نیاز شما را سفارشی سازی کنند. شرکت های کمی هستند که این مورد را می پذیرند؛ اما در نهایت شما دستگاهی مطابق با نیاز خود دریافت نموده اید. شرکت تکسان این نیاز را برای شما برطرف می‌کند.بازدید دوره ای و نگهداری از دستگاهاز آن جایی که اسپکتروفتومترها ابزارهای پیشرفته‌ای هستند، نیاز به نگهداری درست دارند تا اندازه گیری دقیق انجام دهند و طول عمر مفیدی داشته باشند. برای نگهداری اسپکتروفتومتر نیاز است از شرکت فروشنده در مورد انجام کالیبراسیون و بازدید دوره ای سوال بپرسید.داشتن کتابخانه طیفیبرخی از شرکت ها به همراه اسپکتروفتومتر، یک کتابخانه طیفی از مواد مرجع نیز به مشتری ارائه می دهند. این کتابخانه معمولا برای کاربران غیر پژوهشی و مبتدی عرضه می‌شود. اگر نیاز به دسترسی به طیف مرجع مواد معمول دارید از فروشنده درباره داشتن کتابخانه سؤال بپرسید. شما می‌توانید برای ارتباط با کارشناسان ما با شماره 22402199(021) تماس بگیرید. شرکت تکسان در کنار اسپکتروفتومتر لنا یک کتابخانه جامعه طیفی نیز در نظر گرفته است. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید.من پییشنهاد میکنم که حتما متن کامل مقاله راهنمای خرید اسپکتروفتومتر را مطالعه کنید. در مقاله قسمت‌های مختلف مقاله با تصویر به نمایش گذاشته شده است. تکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیتکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیSun, 23 Jul 2023 10:40:59 +0330https://virgool.ir/@teksan.co/آشنایی-با-طیف-سنجی-رامان-oyiatimcrimjزمانی که نور با ماده برخورد می‌کند، در اثر برهمکنش نور با مولکول‌‌های ماده حالت‌های مختلفی برای فوتون‌های تابشی پیش می‌آید. به دلیل برهمکنش ممکن است فوتون‌ها جذب یا پراکنده شوند و یا این که اصلا با ماده تداخلی نداشته باشند و مستقیما از آن عبور کنند. اگر انرژی فوتون تابشی با فاصله انرژی بین حالت پایه یک مولکول و حالت برانگیخته آن مطابقت داشته باشد، احتمالا فوتون جذب شده و مولکول به حالت برانگیخته گذار می‌کند. این پدیده توسط طیف سنجی جذبی قابل مشاهده است. حالت دیگر زمانی است که فوتون با مولکول برخورد می‌کند و پراکنده می‌شود. در این صورت لزوما انرژی فوتون مطابق اختلاف ترازهای انرژی مولکول نیست. فوتون‌های پراکنده را می‌توان با جمع‌آوری نور در زاویه‌ای از پرتوی نور فرودی مشاهده کرد.پراکندگی یک تکنیک متداول است. به عنوان مثال، از آن به طور گسترده‌ای برای اندازه‌گیری سایز ذره و توزیع آن‌ها استفاده می‌شود. با این حال، اصلی‌ترین روش پراکندگی مورد استفاده برای شناسایی مولکولی، پراکندگی رامان است.رامان و تاریخچه پراکندگی رامانسی وی رامان فیزیکدان معروف هندی است. او در سال ۱۹۳۰ به دلیل مطالعاتش بر روی پراکندگی نور و طیف رامان موفق به کسب جایزه نوبل فیزیک شد. رامان اولین فرد آسیایی است که توانست در یکی از شاخه‌های علوم موفق به کسب جایزه نوبل شود. به دلیل اهمیت پدیده رامان، این اثر به نام خودش ثبت شده است. چاندراسخارا ونکاتا رامان (chandrasekhara Venkata Raman) در ۷ نوامبر ۱۸۸۸ در تیروچیراپالی (Tiruchirappalli) در جنوب هند متولد شد. پدرش مدرس ریاضی و فیزیک بود و به همین دلیل از ابتدای کودکی با فضای علمی آشنا شد. او در سال ۱۹۰۲ وارد کالج ریاست جمهوری مادرس (Madras) شد. در سال ۱۹۰۴ مدرک کارشناسی و در سال ۱۹۰۷ مدرک کارشناسی ارشد خود را با بالاترین افتخارات کسب کرد. اولین تحقیقات او در دوران دانشجویی در زمینه اپتیک (نور) و آکوستیک (صدا) انجام شد.از آن جا که در زمان او به یک حرفه علمی توجه زیادی نمی شد، رامان در سال ۱۹۰۷ به بخش مالی هند پیوست. اگرچه وظایف دفتری بیشتر وقت او را می‌گرفت، اما رامان فرصت‌ انجام تحقیقات تجربی در آزمایشگاه انجمن هند برای پرورش علم در کلکته را پیدا کرد. او در سال ۱۹۱۹ مسئول افتخاری آن آزمایشگاه شد.در سال ۱۹۱۷ تدریس فیزیک در دانشگاه کلکته به او پیشنهاد شد و آن را پذیرفت. او هم چنین مجله فیزیک هند را در سال ۱۹۲۶ تأسیس کرد و سردبیر آن مجله بود. پس از ۱۵ سال تدریس در دانشگاه کلکته، از سال ۱۹۳۳ مدیر موسسه علوم هند (Indian Institute of Science) در بنگلور (Bangalore) شد. او تا سال ۱۹۴۸ استاد فیزیک آن جا بود. رامان هم چنین در سال ۱۹۳۴، آکادمی علوم هند (Indian Academy of Sciences) IAS را در بنگلور تأسیس کرد. دانشمندان معتبری از مناطق مختلف هند برای تحقیق و مطالعه علمی در کشور در این موسسه دور هم جمع شده بودند. رامان از زمان تأسیس تا زمان مرگش در فعالیت‌های آکادمی به عنوان رئیس آن بسیار مشارکت داشت. بسیاری از آثار وی در مجموعه مقالات این آکادمی منتشر شده است. او هم چنین با استفاده از نقش خود در IAS ، توانست یک موسسه تحقیقاتی خصوصی به نام خودش تاسیس کند. رامان از سال ۱۹۴۸ مدیر موسسه تحقیقاتی خود در بنگلور نیز بود.تحقیقات و مطالعات رامانپیش‌بینی‌‌هایی از پراکندگی تا سال ۱۹۲۲ انجام شده بود. اما پراکندگی رامان برای اولین بار توسط CV Raman در سال ۱۹۲۸ مطرح شد. او در سال ۱۹۲۲ برای اولین بار مقاله‌ای با عنوان “پراش مولکولی نور” به کمک همکارانش منتشر کرد که در نهایت منجر به کشف پراکندگی به نام خودش یعنی پراکندگی رامان در ۲۸ فوریه ۱۹۲۸ شد. رامان در سال ۱۹۲۳ ابتدا نور خورشید را با استفاده از یک فیلتر، تک رنگ کرد. سپس دریافت که رنگ نور در اثر عبور از مایعات تغییر می‌کند. اما این تغییر بسیار ضعیف است. سپس در سال ۱۹۲۷ او توانست تغییر رنگ شدید را ثبت کند. در این آزمایش نور آبی با عبور از گلیسیرین به رنگ سبز تغییر می‌کرد. به این ترتیب پراکندگی رامان کشف شد. از زمان کشف این پراکندگی اهمیت این موضوع احساس شد. همین امر سبب شد تا روز‌ به روز فناوری در این زمینه پیشرفت کند و در نهایت دستگاه رامان به شکل امروزی ساخته شود.همان طور که اشاره شد، شهرت این دانشمند هندی در معرفی پدیده‌ای به نام پراکندگی رامان و طیف رامان است. از دیگر تحقیقات وی می توان به مطالعات تجربی و نظری او در مورد پراش نور توسط امواج ماورا صوت (hypersonic) و فراصوت (ultrasonic) اشاره کرد (منتشر شده از سال ۱۹۳۴ تا ۱۹۴۲). رامان در سال ۱۹۴۸ اثرات ناشی از پرتو ایکس بر ارتعاشات مادون قرمز را بررسی کرد. این بررسی‌ها روی بلورهای در معرض نور قرار گرفت. رامان با مطالعه طیف بلورها به شیوه جدیدی در حل مشکل اساسی دینامیک بلورها دست پیدا کرد. از دیگر علایق او اپتیک کلوئیدها، ناهمسانگردی الکتریکی، مغناطیسی و هم چنین فیزیولوژی بینایی انسان بود.پس از کشف اثر رامان، او علاقه‌ی زیادی به خواص نوری الماس پیدا کرد و پراکندگی نور را در انواع مختلف الماس مطالعه کرد. آزمایش‌های او عمدتا مرتبط با ساختار و خواص الماس و هم چنین ساختار و رفتار نوری مواد رنگین کمانی مانند لابرادوریت، فلسپار مروارید، عقیق و… بود. او معتقد بود که اگر الماس به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد، می‌توان درک کاملی از خواص ساختار کریستالی داشت. بیشتر تحقیقات او در مورد فلورسانس، لومینسانس، هدایت عکس، شفافیت ماورا بنفش، شکست دو طرفه، جذب، پرتو ایکس، گرمای ویژه، اثر فارادی، حساسیت مغناطیسی و… بود.برخی جوایز و افتخارات رامانجایزه تحقیقاتی کورزن (Curzon) در سال ۱۹۱۲مدال تحقیقاتی وودبرن (Woodburn) در سال ۱۹۱۳مدال ماتوچی (Matteucci) را از آکادمی Nazionale delle Scienze در رم در سال ۱۹۲۸جایزه نوبل فیزیک به دلیل مطالعات بر روی پراکندگی نور و و کشف اثر رامان در سال ۱۹۳۰مدال هیوز (Hughes) از انجمن سلطنتی در سال ۱۹۳۰مدال فرانکلین (یکی از معتبر ترین جوایز علمی-مهندسی) در سال ۱۹۴۱جایزه صلح لنین در سال ۱۹۵۷در اواخر اکتبر ۱۹۷۰، رامان دچار ایست قلبی شد و در آزمایشگاه خود بی‌هوش شد. او وصیت کرد که در باغ موسسه خود به خاک سپارده شود. رامان قبل از مرگ خود به یکی از شاگردانش توصیه کرد که ” اجازه ندهید مجلات علمی بمیرند، زیرا آن‌ها شاخص‌های کیفیت علم در کشور هستند”. رامان در ۲۱ نوامبر ۱۹۷۰ در ۸۲ سالگی درگذشت. هر سال به یاد این دانشمند بزرگ در تاریخ ۲۸ فوریه (تاریخ کشف پدیده رامان) در هند تحت عنوان روز ملی علم جشن گرفته می‌شود.پراکندگی و طیف رامانپراکندگی رامان یا اثر رامان یک پدیده دو فوتونی است. در طی فرآیند پراکندگی رامان قطبش پذیری مولکول با توجه به حرکت ارتعاشی آن تغییر می‌کند. برهمکنش قطبش پذیری یک مولکول با نور لیزر یک گشتاور دو قطبی ایجاد می‌کند. نوری که توسط این دو قطبی ناشی می‌شود، شامل پراکندگی رامان و پراکندگی ریلی است. روش طیف سنجی رامان با بهره‌گیری از این پدیده، مواد را تجزیه و تحلیل می‌کند. پراکندگی رامان در واقع نشان دهنده پیوندهای درون یک مولکول است. همین منجر می‌شود تا طیف رامان برای یک ساختار مولکولی منحصر به فرد باشد. اصطلاحا طیف رامان یک ساختار مولکولی، اثر انگشت (fingerprint) آن ساختار به حساب می‌آید.خطوط استوکس و آنتی استوکسدرصد زیادی از نوری که از یک ماده شفاف عبور می‌کند، بدون هیچ تغییری از آن عبور می‌‌کند (اثر الاستیک). به بیانی دیگر نور در اثر برخورد با مولکول‌‌های ماده پراکنده می‌شود. اما در اثر این پراکندگی نه انرژی به دست می‌آورد و نه انرژی خود را از دست می‌دهد. بنابراین در همان طول‌موج باقی می‌ماند. به این پدیده پراکندگی ریلی (Rayleigh scattering) گفته می‌شود. مقدار این پراکندگی به شدت طول‌موج وابسته بوده و متناسب با ۴-λ است. مثال بازر آن آبی بودن رنگ آسمان است. رنگ آبی دارای طول‌موجی کوتاه است. طول موج آبی موجود در نور خورشید در جو زمین بیشتر از سایر طول‌موج‌‌ها پراکنده می‌شود. به همین دلیل است که آسمان به رنگ آبی دیده می‌شود.در پراکندگی ریلی، یک فوتون با یک مولکول وارد برهمکنش می‌شود. به موجب آن ابر الکترونی قطبیده شده و آن را به تراز مجازی می‌رساند. طول عمر این تراز بسیار کوتاه است (۱۴-۱۰ ثانیه). بنابراین مولکول سریعا به حالت پایه سقوط می‌کند و یک فوتون آزاد می‌کند. فوتون آزاد شده در هر جهتی می‌تواند پراکنده شود. انرژی فوتون آزاد شده و انرژی فوتون اولیه به دلیل پراکنده ریلی برابر است. در نتیجه طول‌موج نیز تغییر نمی‌کند. اما پراکندگی رامان پدیده‌ای بسیار متفاوت است. این پراکندگی غیر الاستیک است. به این معنی که انرژی فوتون‌های نور قبل و بعد از پراکندگی برابر نیستند. به این ترتیب طول‌موج نیز در طول پراکندگی کم یا زیاد می‌شود. فوتون با مولکول برخورد می‌کند. با توجه به اینکه انرژی تحریک از باند جذبی کمتر است، مولکول را به تراز مجازی می‌رساند. اگر مولکول به حالت ارتعاشی سقوط کند (انرژی بالاتر از حالت پایه) فوتون پراکنده انرژی کمتری نسبت به فوتون اولیه دارد. بنابراین طول موج افزایش می‌یابد. به این پدیده پراکندگی رامان استوکس گفته می‌شود. در حالتی دیگر از همان ابتدا مولکول در حالت ارتعاشی قرار دارد و با برخورد فوتون به تراز مجازی گذار می‌کند. در حین بازگشت به تراز پایه سقوط می‌کند. در این حالت انرژی پراکندگی بیشتر از انرژی اولیه است. بنابراین طول‌موج کوتاه‌تر می‌شود. این پدیده پراکندگی رامان آنتی استوکس نام دارد. شکل ۳ پراکندگی ریلی، پراکندگی رامان استوکس و آنتی استوکس را نشان می‌دهد.پراکندگی استوکس بسیار کم اتفاق می‌افتد. از هر ۱۰۷ فوتون فقط یک مورد به پراکندگی استوکس منجر می‌شود. میزان پراکندگی آنتی استوکس حتی کمتر از این است. زیرا مولکول‌های بسیار کمی وجود دارند که از ابتدا در حالت انرژی ارتعاشی بالاتری قرار بگیرند. از آنجا که این موارد باعث پراکندگی آنتی استوکس می‌شود، شدت پراکندگی آنتی استوکس بسیار کمتر است. اما از زمانی که لیزرهای مدرن و میکروسکوپ‌های رامان در اختیار ما قرار گرفته‌اند، می‌توان به راحتی طیف رامان نمونه‌ها را ثبت کرد.جابه‌جایی رامان با فاصله بین حالت‌های ارتعاشی و حالت‌های پایه (یعنی توسط فونون‌های سیستم) تعیین می‌شود. طیف رامان استوکس و رامان آنتی استوکس به فاصله متقارن (صرف نظر از شدت آن‌ها) در دو طرف مخالف طیف نور پراکندگی ریلی قرار می‌گیرند. همان گونه که در شکل ۴ مشاهده می‌شود، خطوط استوکس دارای شدت بیشتری هستند که این موضوع با توجه به بالاتر بودن احتمال وقوع آن‌ها قابل توجیه است. میزان جابجایی‌های رامان (Raman Shifts) مستقل از طول‌موج لیزر استفاده شده برای برانگیختگی نمونه است. پراکندگی ریلی دقیقا در طول موج معادل با طول موج منبع قرار گرفته، میزان جابجایی آن صفر بوده و شدت آن از خطوط استوکس و آنتی استوکس بسیار بیشتر است. به طور معمول در طیف سنجی رامان، از طیف استوکس (با توجه به اینکه شدت آن از شدت طیف آنتی استوکس بیشتر است) استفاده شده و از طیف آنتی استوکس صرف نظر می‌شود. اما همیشه به این روال نیست و گاهی هم طیف آنتی استوکس رامان ترجیح داده می‌شود. مثلا در مواردی که تداخل فلورسانس و رامان وجود دارد. اثر فلورسانس، طیف رامان استوکس را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اما تاثیر چندانی بر روی طیف رامان آنتی استوکس ندارد. بنابراین می‌توان از طیف آنتی استوکس به راحتی استفاده کرد. از اختلاف شدت باندهای رامان در پراکندگی استوکس و آنتی استوکس می‌توان برای اندازه گیری دما نیز استفاده کرد.طیف سنجی رامان، تغییرات قطبش پذیری یک مولکول را تشخیص می‌دهد. بنابراین فقط ارتعاشاتی را ثبت می‌کند که قطبش در حین حرکت تغییر کند. که به ارتعاشات رامان فعال (Raman active) معروف است. قطبش پذیری یک مولکول با افزایش چگالی الکترون، افزایش استحکام پیوند و کاهش طول پیوند کاهش می‌یابد. حالت‌های ارتعاشی برای مولکول، تابعی از جهت‌گیری اتم‌ها و پیوندهای آن، جرم اتمی اتم‌ها، ترتیب پیوند، پیوند هیدروژن و سایر عوامل است.مزایای طیف سنجی رامانطیف سنجی Raman مزایای زیادی نسبت به سایر روش‌های تجزیه و تحلیل دارد. این مزایا عبارت‌اند از:آنالیز مواد جامد، مایع، گاز و ژلعدم نیاز به آماده سازی نمونهامکان طیف‌گیری از نمونه‌ها در حجم کمغیر مخرب بودن آنالیزعدم نیاز به خلاسرعت بالای طیف سنجی راماناندازه گیری نمونه‌های محلول در آبامکان طیف گیری از روی ویال شیشه‌ای، کووت و …امکان طیف گیری نمونه‌ها از راه دورجمع‌ بندیدر این مقاله به طور کلی طیف سنجی رامان را مورد مطالعه قرار دادیم. همچنین گفتیم که پراکندگی رامان به دو شکل استوکس وآنتی استوکس رخ می‌دهد. در پراکندگی استوکس طول‌موج پراکندگی افزایش می‌یابد. اما در پراکندگی آنتی استوکس رامان، طول‌موج کاهش می‌یابد. همچنین بیان کردیم که به طور معمول از طیف استوکس در طیف سنجی رامان استفاده می‌شود. میکروسکوپ رامان در مدل‌‌های مختلفی به بازار عرضه می‌شود. با توجه به مدل‌های متنوع طیف سنج های رامان ممکن است شما در انتخاب هر یک از مدل‌ها سردرگم شوید. بنابراین ما مطلبی تحت عنوان راهنمای خرید میکروسکوپ رامان آماده کردیم تا شما بتوانید با مطالعه آن، مدل مورد نیاز خود را انتخاب کنید.شما می‌توانید متن کامل این مطلب را در مقاله رامان در طیف سنجی مطالعه کنید. پیشنهاد می‌کنیم تا حتما مقاله اصلی را مطالعه کنید در آن جا به طور کامل در رابطه با تفسیر طیف رامان و مقایسه آن با روش طیف سنجی IR توضیح داده شده است. این مقاله توسط کارشناسان شرکت تکسان نوشته شده است.تکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیتکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیSat, 22 Jul 2023 17:53:36 +0330https://virgool.ir/@teksan.co/اسپکتروفتومتر-چیست-و-اساس-کار-آن-به-چه-صورت-است-dayxroxehopiطیف سنجی UV-VIS به عنوان قدیمی‌ترین تکنیک تحلیلی در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند به عنوان تکنیک اسپکتروفتومتری تعریف شود. اسپکتروفتومتر شدت نور را در ناحیه فرابنفش (۴۰۰-۱۰۰ نانومتر) و مرئی (۷۵۰-۴۰۰ نانومتر)، به عنوان تابعی از طول موج اندازه‌گیری می‌کند. آنالیت، نور را در طول موج‌های خاصی (ناحیه UV-VIS) جذب می‌کند و سپس میزان تابش جذب شده توسط آنالیت اندازه‌گیری می‌شود. در واقع طیف به دست آمده، حاصل برهم‌کنش نور مرئی-فرابنفش با ماده است. در این طیف سنجی، جذب تابش در سطح انرژی الکترونی مولکول‌ها رخ می‌دهد (جذب مولکولی). بنابراین این روش به عنوان طیف سنجی الکترونی نیز شناخته می‌شود.دستگاه یووی ویز از چهار جز اصلی ساخته می‌شود:منبع نور: در اسپکتروفتومتر معمولاً از دو دسته لامپ استفاده می‌شود. یکی در ناحیه مرئی و دیگری در ناحیه فرابنفش. متداول‌ترین منابع نور برای پرتو فرابنفش، لامپ‌های هیدروژن و لامپ دوتریم است و متداول‌ترین منابع برای تابش مرئی،‌ لامپ‌های رشته‌ای تنگستن و قوس کربن هستند.مونوکروماتور: نور چند رنگی را به طول موج‌های مختلف تجزیه می‌کند.نگهدارنده نمونه: وسیله‌ای است که نمونه در داخل آن قرار می‌گیرد. این وسیله انواع مختلفی دارد از جمله نگهدارنده کووت، لوله آزمایشگاه، فیلم نازک و …آشکارساز: طی فرآیندی نور تابشی به آشکارساز، به سیگنال تبدیل شده و به صورت طیف در صفحه مانیتور ظاهر می‌گردد.انواع اسپکتروفتومتردر اصل دو نوع اسپکتروفتومتر وجود دارد: اسپتروفتومتر معمولی و آرایه دیودی.اسپکتروفتومتر معمولیدر این نوع، نور چند رنگ از شکاف ورودی رد شده و به باریکه نور تبدیل می‌شود. سپس باریکه نور توسط یک المان پاشنده (به طور مثال منشور)، پراکنده می‌شود. طول موج مورد نظر توسط شکاف خروجی تعیین شده و نور تک رنگ از نمونه عبور می‌کند و در نهایت به سمت آشکارساز هدایت می‌شود. از این مدل برای اندازه‌گیری میزان جذب در یک نقطه از طیف استفاده می‌شود ولی برای اندازه‌گیری ترکیبات مختلف در طول موج های مختلف یا به دست آوردن طیف نمونه‌ها باید به دنبال یک روش جایگزین بود. زیرا برای چنین اندازه‌گیری‌هایی باید قسمت‌هایی از مونوکروماتور چرخانده شود که این مسئله به دلیل غیرقابل تکرار بودن، مناسب نیست.اسپکتروفتومتر آرایه دیودیدر این نوع از اسپکتروفتومتر نور پلی کروماتیک از نمونه عبور کرده و به سمت شکاف ورودی هدایت می‌شود. بخش پلی کروماتور نور عبوری از نمونه را بر روی آرایه دیودی پراکنده می‌کند. هر دیود یک باند باریک از طیف را اندازه‌گیری می‌کند. بخش پلی کروماتور شامل شکاف ورودی و المان پاشنده است. از آن‌جا که موقعیت نسبی نمونه و المان پاشنده در مقایسه با اسپکتروفتومتر معمولی،‌ معکوس می‌شود؛ اغلب از این مدل به عنوان اپتیک معکوس یاد می‌شود.پیکربندی اسپکتروفتومتراسپکتروفتومتر به دو صورت تک پرتو و دو پرتو ساخته می‌شود که در زیر به هر یک از این پیکربندی‌ها به صورت جداگانه پرداخته شده است.اسپکتروفتومتر تک پرتوهر دو اسپکتروفتومتر معمولی و آرایه دیودی به صورت تک پرتو طراحی می‌شوند. البته باید در نظر داشت که آرایه دیودی برای این طراحی مناسب‌تر است؛ زیرا طیف‌ها خیلی سریع به دست می‌آیند و فاصله زمانی که نمونه و رفرنس جابه‌جا می‌شود،‌ به حداقل می‌رسد. اسپکتروفتومتر تک پرتو شامل یک آرایه دیودی ۱۰۲۴ عنصری است. از شاتر برای به حداقل رساندن واکنش‌های فتوشیمیایی و برای جلوگیری از ورود نور به دستگاه حین تعویض رفرنس با نمونه استفاده می‌شود. با شروع اندازه‌گیری، شاتر به طور خودکار باز می‌شود و نور از رفرنس عبور می‌کند. زمانی که شخص رفرنس را با نمونه جابه‌جا می‌کند، شاتر بسته شده و بدین ترتیب از رسیدن نور به آشکارساز جلوگیری می‌کند.اسپکتروفتومتر دو پرتودر این طراحی نور ابتدا وارد مونوکروماتور شده و سپس به سمت چاپر هدایت می‌شود. چاپر مسیر نوری را بین نمونه و رفرنس سوئیچ می‌کند و با سرعتی می‌چرخد که اندازه‌گیری‌های بین نمونه و رفرنس چندین بار در ثانیه اتفاق می‌افتد.نوعی دیگر از طیف سنج UV-VIS دو پرتوی معمولی وجود دارد که به آن طرح پرتو-اسپلیت گفته می‌شود. این مدل همانند اسپکتروفتومتر دو پرتو است با این تفاوت که به جای چاپر از اسپلیتر استفاده شده است. وقتی پرتو به اسپلیتر می‌رسد به دو باریکه تقسیم می‌شود. این باریکه‌ها هم‌زمان به نمونه و رفرنس می‌رسند.هر یک از اسپکتروفتومترها با توجه به ساختار و نحوه چیدمان اپتیکی دارای معایب و مزایایی هستند که در آکادمی اسپکتروفتومتری به آن‌ها پرداخته‌ایم.جمع‌ بندیطیف سنج UV-VIS، دستگاهی است که میزان نور عبوری از داخل یک محلول را اندازه‌گیری می‌کند. به بیانی دیگر، برای اندازه‌گیری شدت امواج الکترومغناطیسی نسبت به طول موج‌های خاص (مرئی-فرابنفش) مورد استفاده قرار می‌گیرد. طیف سنج یووی-ویز، در دو نوع معمولی و آرایه دیودی ساخته می‌شود. در نوع معمولی، نور ابتدا توسط المان پاشنده تجزیه می‌شود و سپس با نمونه برخورد می‌کند؛ اما در مدل آرایه دیودی، نور از نمونه عبور کرده و پس از آن توسط توری پراش (یا منشور) پراکنده می‌شود و در نهایت به سمت آشکارساز هدایت می‌شود. اسپکتروفتومتر بر اساس چیدمان اپتیکی به دو دسته تقسیم می‌شود: تک پرتو و دو پرتو. در مدل تک پرتو، نور یک بار از رفرنس عبور می‌کند. پس از آن رفرنس برداشته شده و نمونه در آن جایگاه قرار می‌گیرد. این بار نور از داخل نمونه عبور می‌کند و اندازه گیری‌ها صورت می‌گیرد. در نهایت شدت نور عبوری از رفرنس با شدت نور عبوری از نمونه مقایسه می‌شود و میزان جذب به دست می‌آید. در اسپکتروفتومتر دو پرتو نور به دو پرتو شکافته می‌شود و همزمان از دو مسیر مجزا عبور می‌کند. یک پرتو از نمونه و پرتو دیگر از رفرنس عبور می‌کند. در نهایت میزان جذب محاسبه می‌شود.شما می‌توانید متن کامل این مطلب را در مقاله اسپکتروفتومتر چیست مطالعه کنید. این مقاله توسط کارشناسان شرکت تکسان نوشته شده است.تکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیتکسان | تجهیزات پیشرفته طیف سنجیSat, 22 Jul 2023 16:14:06 +0330