Приборы и компоненты для фотометрического анализа. Простейшая фотометрическая схема Фотоэлектрические методы. В фотоэлектрических методах определяется. - презентация

1 Приборы и компоненты для фотометрического анализа. Простейшая фотометрическая схема Фотоэлектрические методы. В фотоэлектрических методах определяется мощность светового потока, прошедшего через исследуемы раствор. Оптические приборы, измеряющие световой поток только видимого диапазона, называются фотоэлектроколориметрами. Приборы которые измеряют световой поток в УФ, видимом диапазоне и ИК диапазоне, называют фотометрами.

2 Приборы и компоненты для фотометрического анализа. Фотометр – оптический прибор, позволяющий измерять световой поток на фиксированных длинах (диапазонах) волн. Основные компоненты одноканального фотометра

3 Приборы и компоненты для фотометрического анализа. Спектрофотометр – оптический прибор, который разлагает световой поток на непрерывный спектр и позволяет измерять его на любой длине волны в пределах оптического диапазона. Основные компоненты спектрофотометра

4 Компоненты фотометрических приборов. Источники света. Лампы. Тепловые источники света: типичный тепловой излучатель лампа накаливания (SF1904+, SF3300, АР-101, BR-501, BR-5000N). Спектр излучения лампы накаливания является непрерывным и полностью перекрывает оптический диапазон от 340 до 1000 нм. Однако, интенсивность излучения в ультрафиолетовой области в сотни раз меньше, чем в инфракрасной. Для выравнивания неравномерности спектра в оптическую систему вводят специальные поглощающие светофильтры. Преимущества: дешевизна, легкая доступность, универсальность. Недостатки: малый срок службы, помутнение лампы вследствие испарения материала, из которого сделана нить накаливания, относительно большой размер.

5 Компоненты фотометрических приборов. Источники света. Лампы. Галогеновые лампы: по структуре аналогичны лампам накаливания, но содержат в газе наполнителе добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. В галогеновых лампах также используются инертные газы-наполнители. Использование инертных газов значительно уменьшает испарение вольфрама и увеличивает время работы лампы. (PD303, PD303S, PD303UV) Преимущества: отсутствие помутнения лампы, увеличенный срок службы, компактный размер. Недостатки: дороговизна, необходимость заказывать лампы у производителя оборудования.

6 Компоненты фотометрических приборов. Источники света. Лампы. Дейтериевые лампы: представляет собой стеклянную трубку с кварцевым окошком, содержащую анод и катод, заполненную газом дейтерия. Эти лампы относятся г газосветным источникам с дуговым зарядом. Они дают непрерывный спектр в УФ-области ( нм) (PD- 303UV) Преимущества: возможность работы в УФ диапазоне. Недостатки: дороговизна, необходимость заказывать лампы у производителя оборудования. Источники света. Светодиоды. Светодиод: полупроводниковый прибор, электрическую преобразующий электрическую энергию в энергию оптического излучения. (AP-700, HG-202) Преимущества: возможность выбора светодиода с нужным спектром излучения. Недостатки: невозможность широкого применения

7 Компоненты фотометрических приборов. Источники света. Светодиод. Светодиод: (AP-700, HG-202) Преимущества: Недостатки:

8 Компоненты фотометрических приборов. Фильтры. Стеклянный абсорбционный фильтр. Стеклянный абсорбционный фильтр: самый простой тип фильтра, это тонкое цветное стекло. Обычно стеклянные фильтры из цветного стела имеют спектральную полосу более 50 нм и относятся к широкополосным фильтрам. (AP-101, AP-700, HG-202) Преимущества: дешевизна, простота изготовления. Недостатки: не является монохроматором, пропускает свет в относительно широком диапазоне волн.

9 Компоненты фотометрических приборов. Фильтры. Узкополосные интерференционные фильтры. Узкополосный интерференционный фильтр: Обеспечивают точную установку длины волны. В современных б/х анализаторах наиболее распространены фильтры с габаритным диаметром 12,7 мм и световой зоной (диаметр светопропускания) 8 мм (SF1904+, SF3300). Конструкция фильтра: Интерференционное покрытие наносится на одну из двух подложек из плавленого кварца. Подложки монтируются в металлическую оправу. Между положками находится инертный газ, обеспечивающий защиту и стойкость дифракционного покрытия. Конструкция фильтров видимого диапазона более проста, так как требования к фильтрам не столь жесткие. Инертный газ в них не используется. Преимущества: Является монохроматором. Обеспечивают достаточно установку длинны волны ±2 нм; спектральная полоса 10 нм ± 1 нм, подавление постороннего света в диапазоне от 100 до 1200 нм (кроме рабочей полосы пропускания). Недостатки: сложность изготовления, дороговизна.

10 Компоненты фотометрических приборов. Монохроматоры. Дифракционная решетка. Монохроматор: оптическая система для выделения узких участков спектра излучения с заданной длинной волны (PD-303, PD303S, PD303UV). В спектральных приборах высокого класса применяются дифракционные решетки. Вне зависимости от способа изготовления решетки представляют собой периодические структуры (полосы или штрихи). Качественные решетки должны содержать не менее линий/мм для точной установки заданной длинны волны. При падении на решетку белого света за решеткой возникает разложенный по цветовым пучкам свет, т.е. решетка разлагает свет на спектральные составляющие. Преимущества: возможность установки практически любой длинны волны. Недостатки: дороговизна, сложность изготовления.

11 Компоненты фотометрических приборов. Приемники оптического излучения. Фотодиоды и устройства считывания. Фотодиоды: полупроводниковые приборы, основанные на фотоэфекте, использующие одностороннюю проводимость p-n перехода, при освещении которого появляется э.д.с. (фотогальванический режим) или (при наличии питания) изменяется значение обратного тока. (фотодиодный режим) оптическая система для выделения узких участков спектра излучения с заданной длинной волны (AP-101, AP-700, HG-202, BR-501, PD-303, PD303S, PD303UV, SF1904+, SF3300). Устройства считывания: Величина электрического сигнала фотопреобразователя может считываться и отображаться на цифровых индикаторах, ЖК индикаторах или дисплее. Цифровые устройства индикации подключаются к выходу блоков усиления тока (усилителям) и цифровой обработки фотометрических данных и обеспечивают визуальное отображение чисел, соответствующих ОП, пропусканию или концентрации. Современные фотометры имеют микропроцессорные устройства считывания величины фототока и программного определения плотности образца относительно плотности бланка.