هڪ spectrometer ڇا آهي؟

اسپيڪٽروميٽر هڪ سائنسي اوزار آهي، جيڪو برقي مقناطيسي شعاعن جي اسپيڪٽرم جو تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، اهو شعاعن جي هڪ اسپيڪٽرم کي ڏيکاري سگهي ٿو هڪ اسپيڪٽروگراف جي طور تي جيڪو روشني جي شدت جي ورڇ جي ورهاست جي نمائندگي ڪري ٿو طول موج جي حوالي سان (y-axis شدت آهي، x-axis موج جي ڊيگهه آهي. / روشني جي تعدد).روشني مختلف آهي اسپيڪٽروميٽر جي اندر ان جي جزن جي موج جي طول و عرض ۾ بيم اسپلٽرز ذريعي، جيڪي عام طور تي اضطراري پرزم يا تفاوت گريٽنگ آهن تصوير 1.

AASD (1)
AASD (2)

تصوير 1 روشني بلب ۽ سج جي روشني جو اسپيڪٽرم (کاٻي)، شعاع ورهائڻ وارو اصول گريٽنگ ۽ پرزم (ساڄي)

اسپيڪٽروميٽر آپٽيڪل تابڪاري جي وسيع رينج کي ماپڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا، چاهي سڌي طرح روشنيءَ جي ماخذ جي اخراج جي اسپيڪٽرم کي جانچڻ يا روشنيءَ جي انعڪس، جذب، ٽرانسميشن، يا روشنيءَ جي ڇنڊڇاڻ جي تجزيي ذريعي ان جي مواد سان رابطي کانپوءِ.روشني ۽ مادي جي رابطي کان پوء، اسپيڪٽرم هڪ خاص اسپيڪٽرل رينج يا هڪ مخصوص ويڪرائي ڦاڪ ۾ تبديلي جو تجربو ڪري ٿو، ۽ مادي جي خاصيتن کي معيار يا مقدار جي لحاظ سان تجزيو ڪري سگهجي ٿو اسپيڪٽرم ۾ تبديلي جي مطابق، جهڙوڪ حياتياتي ۽ ڪيميائي تجزيو. رت ۽ اڻڄاتل حلن جو ٺاھڻ ۽ ڪنسنٽريشن، ۽ ماليڪيول جو تجزيو، ايٽمي ڍانچي ۽ مواد جي عنصري ٺاھ جوڙ تصوير 2.

AASD (3)

تصوير 2 مختلف قسم جي تيل جي انفراريڊ جذب اسپيڪٽرا

اصل ۾ فزڪس، فلڪيات، ڪيمسٽري جي مطالعي لاءِ ايجاد ڪيو ويو، اسپيڪٽروميٽر هاڻي ڪيترن ئي شعبن جهڙوڪ ڪيميائي انجنيئرنگ، مواد جو تجزيو، فلڪيات جي سائنس، طبي تشخيص، ۽ بايو سينسنگ ۾ اهم اوزارن مان هڪ آهي.17 صدي عيسويءَ ۾، آئزڪ نيوٽن ان قابل ٿي ويو ته روشنيءَ کي مسلسل رنگن واري بينڊ ۾ ورهائي هڪ سفيد روشنيءَ جي شعاع کي پرزم مان گذريو ۽ ان نتيجن کي بيان ڪرڻ لاءِ پهريون ڀيرو ”اسپيڪٽرم“ لفظ استعمال ڪيو تصوير 3.

AASD (4)

تصوير 3 آئزڪ نيوٽن سج جي روشني جي اسپيڪٽرم کي پرزم سان پڙهائي ٿو.

19هين صديءَ جي شروعات ۾، جرمن سائنسدان جوزف وون فرون هوفر (فرانچوفر)، پرزم، تفاوت واري سلِٽ ۽ دوربينين سان گڏ، اعليٰ درستي ۽ درستي سان هڪ اسپيڪٽرو ميٽر ٺاهيو، جيڪو شمسي اخراج جي اسپيڪٽرم جو تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو تصوير 4. پهريون ڀيرو مشاهدو ڪيو ويو آهي ته سج جي ستن رنگن جو اسپيڪٽرم لڳاتار نه آهي، پر ان تي ڪيتريون ئي اونداهي لائينون (600 کان وڌيڪ ڊسڪ لائينون) آهن، جن کي مشهور "فرانڪن هوفر لائن" طور سڃاتو وڃي ٿو.هن انهن لائينن مان سڀ کان الڳ نالو ڏنو A, B, C…H ۽ هن B ۽ H جي وچ ۾ ڪجهه 574 لائينون ڳڻيون جيڪي شمسي اسپيڪٽرم تي مختلف عنصرن جي جذب سان ملندڙ جلندڙ آهن تصوير 5. ساڳئي وقت، فرون هوفر پڻ هو. سڀ کان پهريان ليڪ اسپيڪٽرا حاصل ڪرڻ ۽ اسپيڪٽرل لائينن جي موج جي ڊيگهه کي ڳڻڻ لاءِ ڊفرڪشن گريٽنگ استعمال ڪرڻ لاءِ.

AASD (5)

تصوير 4. هڪ شروعاتي اسپيڪٽروميٽر، انسان سان ڏٺو ويو

AASD (6)

تصوير 5 فريون واف لائن (ربن ۾ اونداهي لڪير)

AASD (7)

تصوير. 6 شمسي اسپيڪٽرم، مقطع واري حصي سان فريون وولف لائين سان ملندڙ جلندڙ

ويهين صديءَ جي وچ ڌاري، جرمن فزڪسدان ڪرچوف ۽ بنسن، هائيڊلبرگ يونيورسٽي ۾ گڏجي ڪم ڪيو، ۽ بنسن جي نئين ٺهيل شعلي اوزار (بنسن برنر) سان گڏ مختلف ڪيميائي مادن جي مخصوص اسپيڪٽرل لائينن کي نوٽ ڪندي پهريون چشمي جو تجزيو ڪيو. (لوڻ) ڦاٽل بنسن برنر فليم انجير ۾.7. انهن اسپيڪٽرا جي مشاهدي سان عناصر جي معيار جي جانچ کي محسوس ڪيو، ۽ 1860 ۾ اٺ عناصر جي اسپيڪٽرا جي دريافت شايع ڪئي، ۽ ڪيترن ئي قدرتي مرکبن ۾ انهن عنصرن جي وجود جو اندازو لڳايو.انهن جي نتيجن جي نتيجي ۾ اسپيڪٽروسکوپي تجزياتي ڪيميا جي هڪ اهم شاخ پيدا ڪئي وئي: اسپيڪٽروڪوپي تجزيي

AASD (8)

Fig.7 شعاع جو ردعمل

20 صديءَ جي 20 واري ڏهاڪي ۾، هندستاني فزڪسسٽ سي وي رامن نامياتي حلن ۾ روشني ۽ ماليڪيولز جي غير لچڪدار پکيڙڻ واري اثر کي دريافت ڪرڻ لاءِ اسپيڪٽرو ميٽر استعمال ڪيو.هن ڏٺو ته روشنيءَ جي روشنيءَ سان رابطي ۾ اچڻ کان پوءِ اعليٰ ۽ هيٺاهين توانائيءَ سان پکڙيل آهي، جنهن کي بعد ۾ رامن اسڪيٽرنگ انجير 8 چيو وڃي ٿو. روشنيءَ واري توانائيءَ جي تبديلي ماليڪيولز جي مائيڪرو ساخت جي خصوصيت رکي ٿي، تنهن ڪري رامن اسڪيٽرنگ اسپيڪٽرو اسڪوپي کي وڏي پيماني تي مواد، دوائن، ڪيميڪل ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. ۽ ٻيون صنعتون شيون جي ماليڪيولر قسم ۽ ساخت جي سڃاڻپ ۽ تجزيو ڪرڻ لاءِ.

AASD (9)

تصوير 8 روشنيءَ جي ماليڪيولن سان رابطي ۾ اچڻ کان پوءِ توانائي بدلجي ٿي

20 صدي جي 30 واري ڏهاڪي ۾، آمريڪي سائنسدان ڊاڪٽر بيڪمن پهريون ڀيرو تجويز ڪئي ته الٽرا وائلٽ اسپيڪٽرا جي جذب کي ماپڻ لاءِ هر موج جي ڊيگهه تي الڳ الڳ مڪمل جذب اسپيڪٽرم جو نقشو ٺاهيو، ان سان حل ۾ ڪيميائي جي قسم ۽ ڪنسنٽريشن کي ظاهر ڪيو.هي ٽرانسميشن جذب روشني جو رستو روشني جو ذريعو، اسپيڪٽروميٽر ۽ نموني تي مشتمل آهي.سڀ کان وڌيڪ موجوده حل جي جوڙجڪ ۽ ڪنسنٽريشن جي چڪاس هن ٽرانسميشن جذب اسپيڪٽرم تي ٻڌل آهي.هتي، روشني جو ذريعو نموني تي ورهايو ويو آهي ۽ مختلف موج جي ڊيگهه حاصل ڪرڻ لاء پرزم يا گريٽنگ کي اسڪين ڪيو ويو آهي تصوير 9.

AASD (10)

تصوير.9 جذب جي چڪاس جو اصول -

20 صدي جي 40 جي ڏهاڪي ۾، پهريون سڌو پتو لڳائڻ وارو اسپيڪٽروميٽر ايجاد ڪيو ويو، ۽ پهريون ڀيرو، فوٽو ملٽيپليئر ٽيوبز PMTs ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز روايتي انساني اکين جي مشاهدي يا فوٽوگرافڪ فلم کي تبديل ڪيو، جيڪي سڌو سنئون ويجهڙائي جي خلاف اسپيڪٽرل شدت کي پڙهي سگهندا هئا. 10. اهڙيء طرح، هڪ سائنسي اوزار جي طور تي اسپيڪٽروميٽر استعمال ۾ آسانيء جي لحاظ کان، مقدار جي ماپ، ۽ وقت جي عرصي دوران حساسيت جي لحاظ کان خاص طور تي بهتر ڪيو ويو آهي.

AASD (11)

تصوير 10 فوٽو ملٽيپليئر ٽيوب

20 هين صدي جي وچ کان آخر تائين، اسپيڪٽروميٽر ٽيڪنالاجي جي ترقي آپٽو اليڪٽرونڪ سيمي ڪنڊڪٽر مواد ۽ ڊوائيسز جي ترقي کان الڳ نه هئي.1969 ۾، بيل ليبز جي ويلارڊ بوائل ۽ جارج سمٿ سي سي ڊي (چارج-ڪپلڊ ڊيوائس) ايجاد ڪئي، جنهن کي پوءِ 1970ع جي ڏهاڪي ۾ مائيڪل ايف ٽومپسيٽ پاران اميجنگ ايپليڪيشنز ۾ بهتر ۽ ترقي ڏني وئي.ولارڊ بوائل (کاٻي)، جارج سمٿ کٽيو، جنهن کي سي سي ڊي (2009) جي ايجاد تي نوبل انعام مليو، تصوير 11 ڏيکاريل آهي. 1980 ۾، جاپان ۾ NEC جي نوبوڪازو ترانيشي هڪ مقرر ٿيل فوٽوڊيوڊ ايجاد ڪيو، جنهن تصوير جي شور جي تناسب کي تمام گهڻو بهتر ڪيو. قرارداد.بعد ۾، 1995 ۾، NASA جي Eric Fossum CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) تصويري سينسر ايجاد ڪيو، جيڪو ساڳئي CCD تصويري سينسر جي ڀيٽ ۾ 100 ڀيرا گھٽ طاقت استعمال ڪري ٿو ۽ پيداوار جي قيمت تمام گھٽ آھي.

AASD (12)

تصوير. 11 ولارڊ بوائل (کاٻي)، جارج سمٿ ۽ سندن سي سي ڊي (1974)

20 صدي جي آخر ۾، سيمي ڪنڊڪٽر آپٽو اليڪٽرونڪ چپ پروسيسنگ ۽ پيداوار واري ٽيڪنالاجي جي جاري سڌاري، خاص طور تي اسپيڪٽرو ميٽرز ۾ صف CCD ۽ CMOS جي ايپليڪيشن سان تصوير 12، اهو ممڪن ٿي ويو آهي ته هڪ واحد نمائش هيٺ اسپيڪٽرا جي مڪمل رينج حاصل ڪرڻ.وقت گذرڻ سان گڏ، اسپيڪٽرو ميٽرن کي ايپليڪيشنن جي وسيع رينج ۾ وسيع استعمال مليا آهن، جن ۾ شامل آهن پر ان تائين محدود نه آهن رنگ ڳولڻ/ ماپڻ، ليزر موج جي ڊيگهه جو تجزيو، ۽ فلوروسينس اسپيڪٽرو اسڪوپي، ايل اي ڊي ترتيب ڏيڻ، تصويرن ۽ روشنيءَ جي سينسنگ جو سامان، فلوروسينس اسپيڪٽروسکوپي، رامان اسپيڪٽروڪوپي، ۽ وڌيڪ. .

AASD (13)

تصوير 12 مختلف سي سي ڊي چپس

21 هين صديءَ ۾، مختلف قسم جي اسپيڪٽرو ميٽرن جي ڊيزائن ۽ پيداواري ٽيڪنالاجي آهستي آهستي پختو ۽ مستحڪم ٿي چڪي آهي.زندگي جي سڀني شعبن ۾ اسپيڪٽروميٽر جي وڌندڙ گهرج سان، اسپيڪٽروميٽر جي ترقي وڌيڪ تيز ۽ صنعت جي لحاظ کان ٿي چڪي آهي.روايتي آپٽيڪل پيٽرولر اشارن کان علاوه، مختلف صنعتن کي حجم جي سائيز، سافٽ ويئر افعال، ڪميونيڪيشن انٽرفيس، ردعمل جي رفتار، استحڪام، ۽ حتي اسپيڪٽروميٽر جي قيمتن جي ضرورتن کي ترتيب ڏنو ويو آهي، اسپيڪٽروميٽر جي ترقي کي وڌيڪ متنوع بڻائي ٿي.


پوسٽ جو وقت: نومبر-28-2023