تبلیغات
مهندسی پزشکی - میكروپروسسور در اسپكتروفتومتر

میكروپروسسور در اسپكتروفتومتر

نویسنده :مازیار سلیمی
تاریخ:سه شنبه 5 مرداد 1389-02:01 ق.ظ

اسپكتروفتومتر دستگاهی است كه اشعه های منوكروماتیك را با كارائی بیشتری نسبت به فیلترهای رنگی مورد استفاده در فتومترها جدا می كند. در این دستگاه ها نور منبع موازی شده و از یك منشور عبور داده می شود تا نورهای با طول موج های مختلف در جهات مختلف پراكنده شوند.

 به دلیل پهنای باند طیفی كوچك، مقدار نوری كه به دتكتور می رسد، معمولا نسبت به كلریمتر بسیار كمتر است (شكل1 .) لذا نیاز به یك دتكتور بسیار حساس‌تر است. معمولا از ضرب كننده نوری یا سلول نوری خلا استفاده می شود. سیگنال الكتریكی تولید شده توسط دتكتور فتوالكتریك را می توان با استفاده از microammeter حساس اندازه گیری كرد.
ساخت دستگاه اندازه گیری در بازه مورد نیاز و با صحت مطلوب مشكل و هزینه بر است. برای حل این مشكل یكی از دو روش زیر استفاده می شود: 
1-سیگنال دتكتور را می توان با استفاده از یك پل پتانسیومتری دقیق و صحیح اندازه‌گیری كرد. یك سیگنال معكوس توسط پتانسیومتر كنترل می شود تا زمانی كه یك گالوانومتر حساس نشان دهد كه سیگنال دتكتور متعادل شده است و هیچ جریانی از گالوانومتر عبور نمی كند. از این روش در گالوانومتر تك پرتویBeckman Model DU استفاده می شود. 
2-جریان دتكتور به صورت الكترونیكی تقویت شده و مستقیما روی یك نمایشگر نشان داده می شود. مزیت این دستگاه ها، سرعت اندازه گیری آن ها است. دستگاه به نحوی تنظیم می شود كه وقتی نمونه مرجع در مسیر نور قرار می گیرد، مقدار خوانده شده انتقال %100 باشد. 
دستگاه های مدرن صنعتی معمولا دو پرتوی هستند و نمایشگر یا ثبات دیجیتالی دارند كه می تواند جذب، غلظت، درصد انتقال و جذب تفاضلی را نمایش دهد. می توان در این دستگاه ها تكنیك های خاصی مانند نمونه گیری اتوماتیك یا چندتائی را درنظر گرفت. اندازه گیری با استفاده از نورهای با طول موج 340 تا 700 نانومتر و از 190 تا 700 نانومتر با یك منبع deuterium انجام می شود. در دستگاه های با Slit متغیر، اندازه   slit می‌تواند بین 05/0 تا 2 میلی متر تغییر كند. صحت طول موج، nm 5/0 است.
وقتی كه هدف اسكن كردن یك بازه كوچك از طول موج است، استفاده از یك slit با عرض ثابت كافی است كه معمولا mm‌8/0 در نظر گرفته می شود. 
در اسپكتروفتومترها معمولاً از یك لامپ تنگستن 6 ولتی استفاده می شود كه تابش آن در ناحیه نور مرئی و توان آن حدود 32 كندل است. این لامپ ها باید با پتانسیل حدود 4/5 ولت تغذیه شوند. اگر ولتاژ كاری از این مقدار بیشتر باشد، طول عمر لامپ به مقدار قابل توجهی كاهش پیدا می كند. با گذشت زمان، بخار تنگستن روی سطح داخلی لامپ قرار می گیرد و تابش انرژی را كاهش می دهد. نواحی تیره ای كه روی لامپ ایجاد می شود، ناشی از این موضوع است. در این حالت نیاز به تعویض لامپ است. 
عمر مفید لامپ های deuterium در شرایط كاری نرمال، بیش از 500 ساعت است. پایان عمر مفید این لامپ‌ها، با نقص در شروع به كار آن ها یا كاهش سریع انرژی خروجی مشخص می‌شود.
كالیبراسیون طول موج یك اسپكتروفتومتر را می توان با استفاده از یك فیلتر اكسید holmium به عنوان استاندارد طول موج انجام داد. شیشه اكسید holmium چند باند جذب تیز دارد كه در طول موج هائی كه به صورت دقیق شناخته شده‌اند و در نواحی مرئی و UV از طیف قرار دارند، رخ می دهند. 

اسپكتروفتومترهایی بر اساس میكروپرسسور
كامپیوترها نقش مهمی در اسپكتروفتومتری، به ویژه برای پردازش آنلاین و آفلاین داده ها دارند. با پیشرفت میكروپرسسورها از آن ها به وفور در پردازش داده ها در دستگاه های تحلیلی، كنترل عملكرد دستگاه و پردازش سیگنال دیجیتال (كه قبلا توسط مدارات آنالوگ انجام می شد) استفاده می شود. یك میكروپروسسور در اسپكتروفتومتر می تواند برای كاربردهای زیر استفاده شود:
1-اعمال كنترلی: اسكن كردن طول موج، انتخاب منبع نور به صورت اتوماتیك، كنترل عرض slit، حساسیت دتكتور و ...
2-اعمال پردازش سیگنال: تصحیح خط مبنا، هموار كردن سیگنال، محاسبه جذب و غلظت‌، ...
3-اعمال ارتباطی: ورودی از صفحه كلید، اعمالی كه از طریق منوی دستگاه انجام می شوند، نمایش داده ها، نمایش هشدارها، ارتباط با سیستم های خارجی و ...
شكل 2 بلوك دیاگرام یك اسپكتروفتومتر كنترل شونده با میكروپروسسور را نشان می دهد. البته در این شكل فقط  سیستم های راه انداز و الكترونیكی بعد از دتكتور نشان داده شده اند كه همگی با یك میكروپروسسور كنترل می شوند. وقتی اپراتور  پارامترهائی مانند طول موج، مود خروجی و فاكتورهای مناسب را انتخاب می كند، سیستم به صورت اتوماتیك از انتخاب بهینه تمام متغیرهای سیستم اطمینان حاصل می‌كند. انتخاب منبع و دتكتور به صورت اتوماتیك انجام می شود. خروجی به شكل مطلوب (عبور، جذب، غلظت، ...) به همراه شناسایی نمونه فراهم می شود. در صورت نیاز می توان امكان كالیبراسیون طول موج و نیز تست خودكار را برای دستگاه در نظر گرفت.
برای اسكن كردن طول موج از یك موتور پله‌ای استفاده می شود كه امكان اسكن صحیح و سریع را دارد. انتخاب اتوماتیك نمونه توسط یك سیستم موتوری تحت كنترل میكروپروسسور انجام می شود.
سیگنال تولیدی توسط فتودتكتور توسط یك پیش تقویت كننده، تقویت می شود و با استفاده از یك مبدل  A-D دیجیتال می شود. سیگنال ها به صورت سیگنال نمونه S، سیگنال مرجع R و سیگنال صفر Z جدا شده و در حافظه ذخیره می‌‌شوند. میكروپرسسور با استفاده از این مقادیر عبور T=)S-Z/R-Z( و جذب )-log T( را محاسبه می كند. برای به دست آوردن مقادیر R و S در یك محدوده خاص میكروپرسسور سیگنال‌های كنترلی را برای تنظیم عرض slit و ولتاژ بالا برای ضرب كننده نوری فراهم می كند.
می توان خروجی دیجیتال میكروپروسسور را با استفاده از یك مبدل D-A به سیگنال آنالوگ تبدیل كرد و آن را روی یك ثبات X-Y كه محور عمودی آن همین سیگنال و محور افقی آن طول موج است، نمایش داد. 
امروزه اسپكتروفتومترهای بر اساس كامپیوتر نیز وجود دارند كه در آن ها راه اندازی فیلتر، slit، طول موج، آینه، انتخاب منبع، تغییر دتكتور  همگی توسط موتور پله ای انجام می‌شوند





داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 
Can you stretch to get taller?
دوشنبه 16 مرداد 1396 02:54 ب.ظ
Please let me know if you're looking for a article writer for
your site. You have some really great articles and I believe I would be a good asset.

If you ever want to take some of the load
off, I'd love to write some articles for your blog in exchange for a link back
to mine. Please blast me an email if interested.
Kudos!
BHW
جمعه 1 اردیبهشت 1396 06:22 ق.ظ
I'm extremely pleased to find this site. I want to to thank you for ones time for
this particularly fantastic read!! I definitely enjoyed every part of it and I have you saved as a
favorite to check out new things in your blog.
yy
چهارشنبه 16 اسفند 1391 09:39 ب.ظ
ytgrd
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر




Admin Logo
themebox Logo