Spektrometr

XPS spektrometri

Spektrometr fiziki hadisənin spektral elementlərini ayırmaq və onları ölçmək üçün istifadə olunan elmi cihazdır. Spektrometr tez-tez spektral komponentlərin bir formada qarışdırıldığı bir fenomenin davamlı dəyişənini ölçən cihazları xarakterizə etmək üçün istifadə olunan termindir. Gözlə görünə bilən işıqda spektrometr parlaq işığı ayıra bilər. Həmçinin, bu cihaz spektr kimi adlanan fərdi dar işıq lentlərini ayırmaq gücünə malikdir. Bir kütlə spektrometr qazda mövcud olan atomların və ya molekulların kütlələrinin spekrini ölçür. İlk spekrometrlər işığı fərdi rənglərə ayırmaq üçün istifadə edilmişdir. Spekrometrlər fizika, astronomiya və kimya üzrə ilk tədqiqatlarda hazırlanmışdır. Spektroskopiyanın kimyəvi tərkibi müəyyən etmək qabiliyyəti onun inkişafına təkan verdi və onun əsas istifadələrindən biri olaraq qalır. Spekrometrlər ulduzların və planetlərin kimyəvi tərkibini analiz etmək üçün astronomiyada istifadə olunur və spekrometrlər kainatın yaranması haqqında məlumat toplayırlar.

Spektromerlərə nümunə olaraq atomları, hissəcikləri və molekulları implus, kütlə və yaxud enerji ilə ayıran cihazları göstərmək mümkündür. Bu növ spekrometrlər kimyəvi analiz və hissəciklər fizikasında istifadə olunur.

Spektrometrin növləri

UV-də, elektromaqnit spektrinin görünən və yaxın infraqırmızı hissəsində deyterium lampası tərəfindən buraxılan işığın spektri.

Optik spektrometrlər və ya optik emissiya spektrometrləri

Optik absorbsiya spektrometrləri

Xüsusilə optik spetrometrlər (sadəcə tez-tez “spektometrlər” adlandırılır) işığın intensivliyini dalğa uzunluğunu və yaxud tezlik funksiyası kimi göstərir. İşığın müxtəlif dalğa uzunluqları prizmada qırılma və yaxud difraksiya ilə ayrılır.Ultrabənövşəyi görünən spektroskopiya buna nümunə olaraq verilə bilər.

Bu spektrometrlər optik dispersiya hadisəsindən istifadə edirlər. Bir mənbədən gələn işıq davamlı spektrdən, emissiya spektrindən (parlaq xətlərdən) və yaxud absorbsiya (udma) spektrindən (tünd xətlərdən) mövcud ola bilər. Hər bir element müşahidə olunan xətlərin nümunəsində öz spektral izini buraxdığı üçün spektral analiz təhlil edilən obyektin tərkibini müəyyən edə bilər.^[1]

Optik emissiya spektrometrləri

Optik emissiya spektrometrləri (çox zaman EOS və yaxud qığılcım axıdılması spektrometrləri kimi adlanır) kimyəvi tərkibin çox yüksək dəqiqliklə müəyyən eedilməsi üçün metalların qiymətləndirməsi üçün istifadə olunur. Qığılcım, hissəcikləri plazmaya buxarlayan səthdə yüksək gərginlik vasitəsilə tətbiq olunur. Daha sonra həmin hissəciklər və ionlar müxtəlif xarakterik dalğa uzunluqlarında detektorlar tərəfindən ölçülən radiasiya yayırlar.

Elektron spektroskopiyası

Spektroskopiyanın bəzi formaları foton enerjisindən çox elektron enerjisinin təhlilini əhatə edir. X-şüalarının fotoelektron spektroskopiyası buna nümunədi.

Kütləvi spektrometr

Kütləvi spektrometr nümunədə olan qaz ionlarının kütlə-yük nisbətini və bolluğunu ölçməklə kimyəvi maddələrin miqdarını və növünü müəyyən etmək üçün istifadə olunan analtik cihazdır.^[2]

Uçuş vaxtı spektrometri

Kütləsi məlum olan hissəciklərin enerji spektri, uçuş vaxtı spektrometrində iki detektor arasında uçuş vaxtını təyin etməklə də ölçülə bilər. Alternativ olaraq, sürət məlum olduqda, kütlələr uçuş vaxtı kütlə spektrometrində müəyyən edilə bilər.

Maqnit spektrometri

Bir maqnit yarımdairəvi spektrometrin fokusu

Sürətli yüklənmiş hissəcik (yük q, kütləsi m ) sabit bucaqlı B maqnit sahəsinə daxil olduğu zaman Lorents qüvvəsi hesabına r radiuslu dairəvi yola doğru əyilir . Hissəciyin impulsu p ilə verilir p=mv=qBr burada m və v hissəciyin kütləsi və sürətidir. JK Danisz tərəfindən icad edilmiş yarımdairəvi spektrometrin^[3] fokuslanma prinsipi solda göstərilmişdir. Sabit bir maqnit sahəsi səhifəyə perpendikulyardır. Yarıqdan keçən p impulslu yüklü hissəciklər r = p/qB radiuslu dairəvi formalı yollara doğru əyilir. Məlum oldu ki, onların hamısı üfüqi xətti təqribi eyni yerdə, fokusda vurdular, burada bir hissəcik sayğacı yerləşdirilməlidir. Dəyişən B, bir alfa hissəcik spektrometrdəki, bir beta spektrometrindəki beta hissəciklərinin, bir hissəcik spektrometrindəki hissəciklərin enerji spekrtmetrini ölçmək və yaxud bir kütlə spekrometrindəki müxtəlif nisbi tərkibini ölçməyi mümkündür. Danisz dövründən başlayaraq yarımdairəvi tipdən daha mürəkkəb olan çoxlu sayda maqnit spektrometrləri yaradılmışdır.

İstinadlar

1. Şablon:Open Access OpenStax, Astronomy. OpenStax. 13 October 2016. <http://cnx.org/content/col11992/latest/ Arxivləşdirilib 2021-03-06 at the Wayback Machine>
2. mass spectrometer (PDF) // IUPAC Compendium of Chemical Terminology. 2009. doi:10.1351/goldbook.M03732. ISBN 978-0-9678550-9-7. 2018-10-08 tarixində orijinalından (PDF) arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2022-05-01.
3. Jan Kazimierz Danysz, Le Radium 9, 1 (1912); 10, 4 (1913)