بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
دستگاه وری (Instrumentation) سامانه های فوتولومینسانس
اسلاید 2 :
روش های نوین شناسایی نانوساختارها
روش های طیف سنجی نوری
اسلاید 3 :
اجزای دستگاهی سامانه های لومینسانس
یک دستگاه لومینسانس از بخش های اصلی مختلفی تشکیل شده است.
این دستگاه شامل اجزاء زیر می باشد:
منبع (Source)
تکفامساز (Monochromator) یا صافی (Filter)
محفظه های نگهدارنده نمونه (Sample Holder)
آشکارسازهای بسیار حساس مثل لوله فوتوتکثیر کننده (Photomultiplier Tube)
سیستم های پردازش داده
اسلاید 4 :
منبع برانگیختگی (Excitation Source)
در اغلب شرایط، سیگنال فوتولومینسانس به طور مستقیم با شدت نور تابشی به نمونه متناسب است.
بنابراین، یک منبع برانگیختگی ایده آل باید شدت نور پایدار و زیادی را در طول موج برانگیختگی مورد نظر ایجاد کند.
استفاده از لنزها و یا آینه های مناسب در منابع معمولی منجر می شود که.
بیشترین مقدار ممکن از نور منبع جمع آوری شده، تصویری از نور منبع به درون سل نمونه تابانده گردد.
اسلاید 5 :
منبع برانگیختگی (Excitation Source)
انعکاس دهنده های بیضوی شکل (Elliptical Reflector) بیشترین کارایی را در جمع آوری نور منبع دارند.
انعکاس دهنده ها و منبع می توانند به صورت واحدهای مستقل از یکدیگر عمل کنند و یا در مجموع یک واحد جدایی ناپذیر را تشکیل دهند.
اسلاید 6 :
در فلورومترهای ساده.
از یک لامپ قوس الکتریکی جیوه ای با فشار پایین (Low Pressure Mercury Arc Lamp) استفاده می شود.
این لامپ، خطوط طیفی شدیدی در 254، 312 و 365 نانومتر ایجاد می کند که هر سه، طول موج های مناسبی برای برانگیختگی اکثر ملکول ها می باشند.
اسلاید 7 :
در اسپکتروفلورومترهای تجاری.
متداولترین منبع، لامپ قوس الکتریکی زنون (Xenon Arc Lamp) با فشار بالا (در محدوده 75 تا 450 وات) می باشد.
از لامپ های جیوه ای و زنون-جیوه با فشار بالا نیز استفاده می شود.
میزان درخشندگی در طول موج های نشری جیوه، بسیار بیشتر از درخشندگی لامپ زنون در همین طول موجهاست.
اسلاید 8 :
لامپ های قوس الکتریکی، به منابع تغذیه (Power Supply) بزرگی نیاز دارند که قادر باشد ولتاژ 15 تا 30 ولت و جریان های 5 تا 20 آمپر را ایجاد کند.
معمولاً منبع تغذیه طوری طراحی می شود که ولتاژ در نزدیکی قوس الکتریکی ثابت بماند، تا جریان و در نتیجه درخشندگی ثابتی ایجاد شود.
در لامپ های قوس الکتریکی در حین گرم شدن، قوس الکتریکی بین الکترودها جابجا می شود.
به این پدیده سرگردانی قوس الکتریکی (Arc Wander) گفته می شود.
اسلاید 9 :
سرگردانی قوس باعث تغییرات ناگهانی در سیگنال لومینسانس می شود.
به خصوص زمانی که تصویر قوس الکتریکی بر یک روزنه (Slit Aperture) کوچک منعکس شود.
در بعضی مواقع سرگردانی قوس را می توان با قرار دادن لامپ در یک میدان مغناطیسی متناوب کاهش داد.
برای جلوگیری از خطر ناشی از تولید اوزون در لامپ های با فشار بالا، محفظه نگهداری لامپ باید با دقت مهر و موم شود.
اسلاید 10 :
لامپ های قوس الکتریکی از جنس زنون که به صورت پالسی عمل می کنند، به عنوان منابع برانگیختگی در لومینسانس بسیار مورد توجه هستند.
این لامپ ها نسبت به لامپ های قوس الکتریکی که با جریان مستقیم کار می کنند، درخشندگی نسبی بزرگتری در طول موج های کمتر از 300 نانومتر دارند.
این لامپ ها برای اندازه گیری های فسفرسانس به شیوه Time Resolved مورد استفاده قرار می گیرند.
اسلاید 11 :
لامپ های دوتریوم برای برانگیختگی در طول موج های کمتر از 300 نانومتر مناسب اند.
در طول موج های کمتر از 300 نانومتر، درخشندگی لامپ های قوس الکتریکی جیوه و زنون که با جریان مستقیم کار می کنند، به شدت کاهش می یابد.
ممکن است تصور شود که نور لیزرها به دلیل درخشندگی بیشتر، گزینه های مناسبتری در مقایسه با منابع معمولی در اندازه گیری های فلورسانس باشد.
علاوه بر اینکه نیازی به استفاده از انتخابگر طول موج برانگیختگی نخواهد بود.
اسلاید 12 :
در حال حاضر کاربرد لیزر در سیستم های تجاری به جز در مواردی که هدف اندازه گیری طول عمر فلورسانس باشد، محدود است.
اسلاید 13 :
حد تشخیص برانگیختگی با لیزر معمولاً در حد سیستم هایی است که در آنها از منابع معمولی با شدت بالا استفاده می شود.
در مقایسه با منابع معمولی..
لیزرها گران تر و پیچیده ترند.
نگهداری آنها سخت تر و پایداری آنها کمتر است.
تجزیه شدن نمونه به دلیل شدت های بالای نور لیزر، یک مشکل اساسی تلقی می شود.
اسلاید 14 :
لیزرها و لامپ های قوس الکتریکی که به صورت پالسی عمل می کنند، به پردازنده هایی با قیمت های بالاتر و پیچیدگی بیشتر نیاز دارند.
با این وجود اسپکتروفلورومترهای مبتنی بر لیزر در برخی از آزمایشگاه های تحقیقاتی ساخته شده اند.
اسلاید 15 :
معروفترین لیزرها عبارتند از:
لیزر نیتروژن پالسی (337/1 نانومتر)
لیزر آرگون (488/8 و 514/6 نانومتر)
لیزرهای رنگی قابل تنظیم (Tunable Dye Lasers)
طول موج حاصل از لیزر نیتروژن برای برانگیختگی بسیاری از گونه ها مناسب است.
اسلاید 16 :
لیزرهای آرگون کاربردهای محدودتری دارند چون..
درصد مولکول هایی که توسط طول موج های نشر شده از این لیزرها برانگیخته می شوند، کم است.
اسلاید 17 :
لیزرهای رنگی مناسب ترین هستند چون.
در این نوع از لیزرها تنظیم طول موج برای هر مولکول خاصی امکان پذیر است.
لیزرهای رنگی پالسی، با پهنای پالس کمتر از 1 نانوثانیه، برای اندازه گیری طول عمر لومینسانس بسیار مناسب هستند.
اسلاید 18 :
طول موج گزین ها (Wavelength Selection Devices)
انتخابگر طول موج در اسپکتروفلورومترها، تکفامساز (Monochromator) می باشد.
انتخابگر طول موج در فلورومترها، صافی (Filter) است.
اسلاید 19 :
طول موج مرکزی و پهنای باند (Band Pass) طول موج گزین های جذبی و نشری، به نحوی انتخاب می شوند که سیگنال فلورسانس را به حداکثر و سیگنال زمینه را به حداقل برسانند.
افزایش پهنای باند برانگیختگی با منابع پیوسته، موجب افزایش توان تابشی برخوردی به نمونه می شود.
به طور معمول پهنای باند برانگیختگی از 0/1 پهنای باند جذبی در نصف ارتفاع بزرگتر است.
اسلاید 20 :
در ابتدای امر ممکن است به نظر برسد که این مورد می تواند منجر به غیر خطی بودن ارتباط سیگنال با غلظت آنالیت (Nonlinearity) بشود.
همچنان که در اسپکتروسکوپی جذبی به دلیل وجود نور چند رنگ (Polychromatic) با این پدیده مواجه می شویم.
این مسئله در غلظت های پایین آنالیت مشکلی ایجاد نمی کند.
در غلظت های پایین از آنالیت توان تابشی جذب شده متناسب با غلطت آنالیت است، حتی اگر ضرائب جذب مولی طول موج های پهنای باند برانگیختگی متفاوت باشد.
