الفرق بين مقياس الطيف الضوئي أحادي الشعاع ومقاييس الطيف الضوئي ذات الشعاع المزدوج
تقيس مقاييس الطيف الضوئي شدة الضوء كدالة لطول الموجة وتستخدم بشكل شائع لقياس تركيز مركب في محلول مائي. اعتمادًا على نوع مقياس الطيف الضوئي ، يمكن تحليل الأطوال الموجية المختلفة للضوء.
في حين أن نطاق الطول الموجي وحدود الكشف هي بلا شك أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار مقياس طيف ضوئي مناسب ، إلا أن هناك معايير مهمة أخرى مثل:
1- كثافة أو شكل أو حجم المنتج الذي ترغب في قياسه
2-نطاق العمل التحليلي
3. سرعة نقل العينة
4. جودة البيانات
5.خيارات طريقة قابلة للتخصيص و / أو معدة مسبقًا
6. وقت القياس
هناك نوعان رئيسيان من أجهزة قياس الطيف الضوئي: شعاع واحد وشعاع مزدوج. كما تشير أسمائهم ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الأداتين هو عدد حزم الضوء المستخدمة في التحليل.
شعاع واحد
في مقياس الطيف الضوئي ذو الحزمة الواحدة ، تمر جميع موجات الضوء القادمة من مصدر الضوء عبر العينة كحزمة واحدة. يتم توحيد الأداة عن طريق وضع مرجع في حامل العينة ، ويتم طرح القيمة الناتجة من قياسات العينة اللاحقة لإزالة التأثيرات من المذيب والخلية. إن حساسية الكشف عن شعاع الضوء بعد أن يمر عبر العينة عالية لأنه يستخدم شعاع ضوئي غير منقسم ، وبالتالي ، توجد طاقة عالية في كل مكان.
يمكن لمقاييس الطيف الضوئي الأشعة فوق البنفسجية -فيس ذات الحزمة الواحدة أن تقيس في نطاق الطول الموجي 190 إلى 750 نانومتر ، على الرغم من أن بعضها يصل إلى 1100. تعتبر منطقة الأشعة فوق البنفسجية ، التي تعتبر أي طول موجي أقل من 340 نانومتر ، مفيدة لقياس الأحماض النووية والبروتينات المنقاة وغيرها. الجزيئات العضوية ، على سبيل المثال.
شعاع مزدوج
على العكس من ذلك ، ينقسم الضوء القادم من مصدر مقياس طيف ضوئي مزدوج الشعاع إلى حزمتين ، أحدهما فقط يمر عبر العينة والآخر يمر فقط عبر المرجع. يتم تقسيم كل شعاع أحادي اللون بدوره إلى حزمتين متساويتين الشدة بواسطة جهاز نصف عاكسة. يمر شعاع واحد ، شعاع العينة ، عبر كفيت يحتوي على محلول من المركب قيد الدراسة في مذيب شفاف. الشعاع الآخر ، المرجع ، يمر عبر كفيت مماثل يحتوي فقط على المذيب. ثم يتم قياس شدة هذه الحزم الضوئية بواسطة أجهزة الكشف الإلكترونية ومقارنتها. تقدم مقاييس الطيف الضوئي ذات الحزمة المزدوجة عادةً نطاق قياس من 190 إلى 1100 نانومتر.
على الرغم من عدم اعتباره نوعًا إضافيًا من أجهزة قياس الطيف الضوئي ، إلا أن أدوات الشعاع المنفصل تشبه مقاييس الطيف الضوئي ذات الحزمة المزدوجة. ومع ذلك ، فهم يعتمدون بدلاً من ذلك على مقسم الحزمة الذي يبدل مسار الضوء بسرعة بين المرجع والعينة أثناء استخدام كاشف واحد.
المميزات والعيوب
في حين أن أجهزة قياس الطيف الضوئي ذات الحزمة المزدوجة هي الخيار الأكثر شيوعًا في المختبرات الحديثة اليوم ، لا تزال هناك بعض المزايا لمقاييس الطيف الضوئي ذات الحزمة الواحدة. تعتبر الفعالية من حيث التكلفة لمقاييس الطيف ذات الحزمة الواحدة أكبر فائدة ، فضلاً عن تأثيرها الأصغر مقارنةً بمقاييس الطيف الضوئي الأخرى. تُظهر مقاييس الطيف الضوئي ذات الحزمة الواحدة أيضًا حساسية عالية للكشف بسبب إنتاجية الطاقة العالية من عدم انقسام حزمة المصدر.
من ناحية أخرى ، إذا دعا أحد التطبيقات إلى الاستقرار ، فقد لا يكون مقياس الطيف الضوئي أحادي الحزمة هو الخيار الأفضل لأن الأداة لا تعوض عن الاضطرابات مثل تقلبات الدائرة الإلكترونية ، أو تقلبات الجهد ، أو عدم استقرار المكونات الميكانيكية ، أو الانجراف في طاقة الضوء مصادر. تسبب هذه الانجرافات تقلبات غير طبيعية في النتائج
وفي الوقت نفسه ، تسمح أداة الحزمة المزدوجة بالتعويض عن تقلبات طاقة المصدر ، مما يحسن بشكل كبير من الإشارة إلى الضوضاء والتمديد لتخفيف عينات المحلول والقياسات بالغازات.
بشكل عام ، تعمل أجهزة قياس الطيف الضوئي ذات الحزمة المزدوجة بشكل أسرع وتوفر نتائج أكثر قابلية للتكرار لأنها تقوم بإجراء تصحيح تلقائي لفقدان شدة الضوء أثناء مرور الحزمة عبر العينة والحل المرجعي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك وقت ضئيل أو معدوم لتسخين المصباح ، مما لا يساعد فقط في تحسين إنتاجية النتائج ولكن أيضًا يحافظ على عمر المصباح.
تعد مقاييس الطيف الضوئي ذات الحزمة المزدوجة أغلى بكثير من الإصدارات أحادية الشعاع ، على الرغم من أنه يمكن تقليل تكلفة عمر الجهاز عند أخذ الحديث عن عمر المصباح في الاعتبار.
