مطياف متعدد القنواتهو المعدات الرئيسية في مجال القياس والتحليل البصري ، الذي يجمع بين التكنولوجيا المتقدمة البصرية والالكترونية ، ويمكن الحصول على المعلومات الطيفية من المواد بكفاءة ودقة ، ويلعب دورا هاما في العديد من الصناعات . استنادا إلى خصائص امتصاص ، انبعاث أو تشتت الضوء مع أطوال موجية مختلفة من المواد . النظام البصري في الصك أولا تتحلل الضوء المركب المنبعث من مصدر الضوء في ضوء أحادي اللون مرتبة في تسلسل الطول الموجي ، متعدد القنوات الكاشف يمكن الكشف عن تحويل الإشارات الضوئية من أطوال موجية مختلفة في وقت واحد ، تحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية ، ثم الحصول على البيانات الطيفية من خلال نظام معالجة البيانات .
مطياف متعدد القنواتوظيفتها الأساسية تدور حول " الحصول على كامل الطيف المعلومات بسرعة " ، ويمكن تقسيمها إلى الجوانب الرئيسية التالية :
التحليل الطيفي متعدد الطول الموجي موازية للكشف عن الضوء المركب
هذه هي الوظيفة الأساسية متعددة القنوات الطيف .
أولا ، من خلال نظام تقسيم الضوء ( على سبيل المثال ، مقضب ، المنشور ) ، ضوء مركب يحتوي على عدة أطوال موجية يمكن تقسيمها إلى ضوء أحادي اللون مرتبة في تسلسل الطول الموجي .
وعلاوة على ذلك ، متعدد القنوات للكشف عن مجموعة ( مثل اتفاقية مكافحة التصحر ، المساعد الشخصي الرقمي ) يستخدم لجمع الإشارات الضوئية من أطوال موجية مختلفة في وقت واحد ، وبالتالي فإن البيانات الطيفية من الفرقة بأكملها يمكن الحصول عليها في وقت قصير جدا ( من الألف إلى الثانية ) دون الحاجة إلى التحول من الطول الموجي من خلال المسح الميكانيكي مثل قناة واحدة مطياف .
على سبيل المثال ، في الكشف عن طيف الامتصاص من الحل ، كثافة الامتصاص من جميع الأطوال الموجية في الأشعة فوق البنفسجية مرئية الفرقة ( 200-800nm ) يمكن الحصول عليها في وقت واحد ، بدلا من نقطة نقطة المسح الضوئي ، وبالتالي حد كبير في تحسين الكفاءة .
2 - تحليل الخصائص الطيفية والكشف النوعي / الكمي للمواد
من خلال تحليل البيانات الطيفية التي تم جمعها من أجل تحقيق الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية تحليل المواد ، هو تطبيق الأساسية وظيفة .
التحليل النوعي : كل مادة يمكن أن تظهر خصائص امتصاص الانبعاثات أو انعكاس القمم ( مثل الأشعة فوق البنفسجية قمم امتصاص المواد العضوية و مميزة قمم انبعاث الأيونات المعدنية ) في بعض الطول الموجي بسبب التركيب الجزيئي ، الرابطة الكيميائية الاهتزاز . تكوين المواد يمكن الحكم عليها من خلال مقارنة الطيف عينة مع " البصمة الطيفية " من المواد المرجعية . على سبيل المثال ، رامان الطيفي يستخدم لتحديد الهياكل الجزيئية من البوليمرات المختلفة .
التحليل الكمي : وفقا " لامبرت بيل " القانون ، امتصاص / انبعاث الضوء على طول موجة معينة تتناسب طرديا مع التركيز . من خلال قياس كثافة مميزة الطول الموجي ، جنبا إلى جنب مع منحنى القياسية ، وتركيز المكونات المستهدفة يمكن حسابها . على سبيل المثال ، الكشف عن تركيز ايونات المعادن الثقيلة في المياه ، محتوى الصباغ في الغذاء ، وهلم جرا .
عملية دينامية رصد التغير السريع التقاط
بسبب " التوازي " متعدد القنوات الكشف ، أداة يمكن أن تتبع في الوقت الحقيقي إشارة الطيف مع الوقت متفاوتة ، ومناسبة لدراسة عملية دينامية سريعة . . . . . . .
على سبيل المثال :
حركية التفاعل الكيميائي : رصد التغيرات الطيفية المتفاعلة / المنتج أثناء التفاعل ، وتحليل معدل التفاعل وآلية .
رصد العمليات البيولوجية : تتبع الخصائص الطيفية في الوقت الحقيقي التغيرات في استقلاب الخلية ، طي البروتين ، الخ .
الصناعية على الخط رصد : في خط الانتاج بسرعة الكشف عن المؤشرات الطيفية من المنتجات ( مثل المشروبات التعكر ، نقاء البلاستيك ) ، لتحقيق في الوقت الحقيقي مراقبة الجودة .
تزامن تحليل متعدد المعلمة
المعلمات البصرية من العينات في نطاقات متعددة يمكن الحصول عليها في وقت واحد ، متعدد الأبعاد لتجميع معلومات يمكن أن تتحقق .
على سبيل المثال ، في تحليل المواد ، امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ( تعكس انتقال الإلكترون ) من عينة يمكن الكشف عنها ، انعكاسية مرئية ( تعكس خصائص اللون ) يمكن الحصول عليها في وقت واحد ، أو مجموعة وظيفية الجزيئية يمكن تحليلها من خلال الجمع بين التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي فإن خصائص المواد يمكن أن تكون أكثر اتساقا .
الكشف عن إشارة ضعيفة و تحليل الحساسية العالية
ضعف الإشارات الضوئية ( على سبيل المثال ، مضان ، رامان نثر ) يمكن التقاطها عن طريق الاستفادة المثلى من النظام البصري ( على سبيل المثال ، والحد من الضوء الشارد ) ، مجهزة عالية الحساسية للكشف عن ( على سبيل المثال ، التبريد اتفاقية مكافحة التصحر ) و تضخيم إشارة الدائرة .
هذه الوظيفة يمكن أن تستخدم في الكشف عن المواد النزرة ( على سبيل المثال ، جزء في المليون من الملوثات في البيئة ) ، biofluorescence المسمى التصوير ( على سبيل المثال ، تتبع المواد النزرة في الخلايا ) وغيرها من السيناريوهات التي تتطلب حساسية عالية .