En spektrometer använder våglängder för att mäta ljusintensiteter. Ljus från en källa passerar genom ett prov för att sedan brytas upp i ett spektrum. Det diffrakterade ljuset identifieras av en sensor och tolkas därefter, vanligtvis som data i ett diagram. Även om en spektrometer kan arbeta över ett brett spektrum av våglängder kallas den för en spektrofotometer när den använder det synliga spektrumet.
Instrumentet består av flera viktiga delar som samverkar för att omvandla ljus till mätbar information. Här går vi igenom de fyra huvudkomponenterna och deras funktioner.
Ljuskällan varierar beroende på vilken typ av spektrometer som används och vilket spektralt område instrumentet arbetar inom. Lysdioder används ofta för det synliga våglängdsområdet, medan en glödtråd av volfram eller en deuteriumbåglampa kan användas för ultravioletta spektrometrar.
Ljuskällan kan dessutom vara antingen enkelstrålig eller dubbelstrålig. En enkelstrålig spektrometer skickar hela ljusstrålen genom provet. En dubbelstrålig källa delar däremot ljuset i två strålar innan det når provet – den ena strålen passerar genom provet, medan den andra används som referens för att öka mätnoggrannheten.
Provet som ljuset passerar genom beror på spektrometerns tillämpningsområde. Instrumentet används ofta inom lösningskemi för att bestämma förekomst, koncentration och laddning hos olika atomer.
Ett exempel är ljus som passerar genom en lösning med övergångsmetaller: ljuset kan excitera metalljonerna till ett annat elektrontillstånd och därigenom producera specifika färger som indikerar vilka metaller som finns i lösningen. När ljus passerar genom organiska föreningar kan analysen bland annat avgöra om ämnena är vattenlösliga eller lösliga i etanol.
Detektorn sitter i slutet av ljusvägen. Den absorberar fotoner och genererar en elektrisk signal, vars styrka är ett mått på antalet absorberade fotoner – och därmed en indikation på våglängden.
Vilken typ av detektor som används varierar beroende på spektrometerns spektrala område. En spektrofotometer använder exempelvis en CCD-sensor (charge coupled device), en typ av bildsensor som är programmerad för det synliga våglängdsområdet.
Tolkaren tar emot data från detektorn och presenterar den i ett läsbart format. Informationen visas vanligtvis på en datorskärm i form av diagram, där våglängdsmätningarna placeras på x-axeln och transmittans eller absorbans på y-axeln. Mjukvaran anpassas dock efter den typ av spektrometer som samlar in data.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online