Czym jest spektrofotometr ultrafioletowo-widzialny?

Spektrofotometr w zakresie widzialnym i ultrafioletowym  jest bardzo ważnym rodzajem instrumentu analitycznego, niezależnie od tego, czy chodzi o badania naukowe w dziedzinie fizyki, chemii, biologii, medycyny, materiałoznawstwa, ochrony środowiska itp., czy też w przemyśle chemicznym, medycynie, badaniach środowiskowych. W nowoczesnych działach produkcji i zarządzania, takich jak metalurgia, spektrofotometry UV-Vis mają szerokie i ważne zastosowania.

Spektrofotometr to dzieło Duboscqa i Nesslera, którzy w 1854 roku zastosowali prawo Lamberta-Beera w dziedzinie chemii analizy ilościowej i zaprojektowali pierwszy kolorymetr. Do 1918 roku Amerykańskie Narodowe Biuro Standardów (National Bureau of Standards) wyprodukowało pierwszy spektrofotometr UV-Vis. Od tego czasu spektrofotometr UV-Vis był stale udoskonalany, a pojawiły się różne rodzaje urządzeń, takie jak automatyczny zapis, automatyczny druk, wyświetlacz cyfrowy i sterowanie mikrokomputerowe, które stale poprawiały czułość i dokładność metody fotometrycznej, a zakres jej zastosowań również stale się poszerzał. Obecnie na rynku dostępne są dwa rodzaje popularnych produktów: spektrofotometr skanujący z siatką dyfrakcyjną oraz spektrofotometr z siatką dyfrakcyjną o stałej siatce dyfrakcyjnej.

Spektrofotometr UV

Rozwój spektrofotometru UV

Jeśli chodzi o elementy rozszczepiające światło, doświadczył on procesu pryzmatów, grawerowanych maszynowo siatek i siatek holograficznych. Komercyjne, holograficzne, wypalane siatki szybko zastąpiły powszechnie stosowane siatki grawerowane. Jeśli chodzi o sterowanie instrumentami, wraz z pojawieniem się mikrokomputerów jednoprocesorowych, mikroprocesorów oraz połączeniem technologii programowych i sprzętowych, wczesne sterowanie ręczne ustąpiło miejsca sterowaniu automatycznemu. Jeśli chodzi o wyświetlanie, rejestrowanie i rysowanie, we wczesnych latach do wskazywania używano głowicy miernika (potencjometru), a do rysowania na ploterze, a następnie do wyświetlania cyfrowego używano woltomierzy cyfrowych. Obecnie częściej stosuje się ekrany LCD lub ekrany komputerowe. Jeśli chodzi o detektory, we wczesnych latach stosowano fotokomórki i fototuby, a później fotopowielacze, a nawet matryce fotodiod. Połączenie zastosowania detektora matrycowego i wklęsłej siatki sprawia, że ​​szybkość pomiaru instrumentu jest skokiem jakościowym.

Pod względem konfiguracji instrumentu, rozwinęła się ona od pojedynczej wiązki do podwójnej wiązki. Obecnie prawie wszystkie zaawansowane spektrofotometry są dwuwiązkowe. Niektóre precyzyjne instrumenty wykorzystują podwójny monochromator, co znacznie poprawia wydajność instrumentu pod względem rozdzielczości i światła rozproszonego. Dzięki rozwojowi technologii układów scalonych i technologii światłowodów, połączonemu wykorzystaniu nowych technologii, takich jak małe wklęsłe siatki holograficzne, detektory matrycowe i interfejsy USB, pojawiły się przenośne i wszechstronne, zminiaturyzowane, a nawet wielkości dłoni spektrofotometry UV-widzialne. Rozwój technologii optoelektronicznej i technologii MEMS umożliwił integrację elementów spektroskopowych i detektorów na jednym podłożu, co pozwoliło na stworzenie miniaturowych spektrofotometrów. Wraz ze wzrostem dojrzałości technologii źródeł światła opartych na diodach elektroluminescencyjnych (LED) i przemysłu, małe, przenośne i niedrogie spektrofotometry wykorzystujące diody LED jako źródła światła stały się gorącym punktem badań i rozwoju. Oprócz dyspersji przestrzennej niektórzy badacze badali również zastosowanie modulacji filtracyjnej i akustooptycznej oraz spektroskopii transformaty Fouriera w zakresie ultrafioletu i światła widzialnego.

Funkcja oprogramowania w urządzeniu może znacznie poprawić jego wydajność i wartość. Oprócz oprogramowania do sterowania urządzeniem oraz ogólnego oprogramowania do analizy i przetwarzania danych, wiele urządzeń opracowało specjalistyczne oprogramowanie analityczne do różnych zastosowań przemysłowych, co zapewnia użytkownikom dużą wygodę.