مطياف أجهزة الكشف عن الإشارات الضوئية

كشف الإشارة الضوئيةمطياف الأجهزة
A مطيافهي أداة بصرية تفصل الضوء متعدد الألوان إلى طيف. هناك أنواع عديدة من أجهزة قياس الطيف، بالإضافة إلى أجهزة قياس الطيف المستخدمة في نطاق الضوء المرئي، هناك أجهزة قياس الطيف تحت الأحمر، وأجهزة قياس الطيف فوق البنفسجي. وفقًا لعناصر التشتت المختلفة، يمكن تقسيمها إلى مطياف المنشور ومطياف الشبكة ومطياف التداخل. وفقًا لطريقة الكشف، هناك مناظير طيفية للملاحظة المباشرة بالعين، ومناظير طيفية للتسجيل باستخدام أفلام حساسة للضوء، ومقاييس طيفية للكشف عن الأطياف باستخدام عناصر كهروضوئية أو كهروضوئية. جهاز اللون الأحادي هو أداة طيفية تنتج فقط خط كروماتوغرافي واحد من خلال شق، وغالبًا ما يستخدم مع أدوات تحليلية أخرى.
يتكون مقياس الطيف النموذجي من منصة بصرية ونظام كشف. ويشمل الأجزاء الرئيسية التالية:
1. الشق الحادث: نقطة الجسم في نظام التصوير للمطياف المتكونة تحت إشعاع الضوء الساقط.
2. عنصر الموازاة: الضوء المنبعث من الشق يصبح ضوءا موازيا. قد يكون العنصر الموازاة عبارة عن عدسة مستقلة، أو مرآة، أو مدمج مباشرة في عنصر مشتت، مثل الشبكة المقعرة في مطياف الشبكة المقعرة.
(3) عنصر التشتت: عادة ما يستخدم صريف، بحيث إشارة الضوء في الفضاء وفقا لتشتت الطول الموجي إلى حزم متعددة.
4. عنصر التركيز: يركز الشعاع المشتت بحيث يشكل سلسلة من الصور المشقوقة الحادثة على المستوى البؤري، حيث تتوافق كل نقطة صورة مع طول موجي محدد.
5. مصفوفة الكاشف: توضع على المستوى البؤري لقياس شدة الضوء لكل نقطة صورة ذات طول موجي. يمكن أن تكون مصفوفة الكاشف عبارة عن مصفوفة CCD أو أنواع أخرى من مصفوفة كاشف الضوء.
أجهزة قياس الطيف الأكثر شيوعًا في المختبرات الكبرى هي هياكل التصوير المقطعي المحوسب، وتسمى هذه الفئة من أجهزة قياس الطيف أيضًا أجهزة أحادية اللون، والتي تنقسم بشكل أساسي إلى فئتين:
1، هيكل CT متماثل للمسح خارج المحور، هذا الهيكل هو المسار البصري الداخلي متماثل تمامًا، وعجلة البرج الشبكي لها محور مركزي واحد فقط. بسبب التناظر الكامل، سيكون هناك حيود ثانوي، مما يؤدي إلى ضوء شارد قوي بشكل خاص، ولأنه مسح خارج المحور، سيتم تقليل الدقة.
2، هيكل CT للمسح المحوري غير المتماثل، أي أن المسار البصري الداخلي غير متماثل تمامًا، وعجلة البرج الشبكي لها محوران مركزيان، لضمان مسح دوران الشبكة في المحور، وتمنع بشكل فعال الضوء الشارد، وتحسين الدقة. يدور تصميم هيكل التصوير المقطعي المحوسب غير المتماثل داخل المحور حول ثلاث نقاط رئيسية: تحسين جودة الصورة، والقضاء على الضوء الثانوي المنحرف، وزيادة التدفق الضوئي إلى الحد الأقصى.
مكوناته الرئيسية هي : أ. الحادثةمصدر الضوءB. شق المدخل C. المرآة المتوازية D. الشبكة E. مرآة التركيز F. الخروج (الشق)G.photodetector
المطياف (Spectroscope) هو أداة علمية تقوم بتقسيم الضوء المعقد إلى خطوط طيفية، تتكون من المنشورات أو شبكات الحيود، وما إلى ذلك، وذلك باستخدام مقياس الطيف لقياس الضوء المنعكس من سطح الجسم. الضوء ذو الألوان السبعة الموجود في الشمس هو جزء من العين المجردة يمكن تقسيمه (الضوء المرئي)، لكن إذا قام المطياف بتحليل الشمس وفقًا لترتيب الطول الموجي، فإن الضوء المرئي لا يمثل سوى نطاق صغير من الطيف، أما الباقي فالعين المجردة لا تستطيع تمييز الطيف، مثل الأشعة تحت الحمراء والميكروويف والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وما إلى ذلك. من خلال التقاط المعلومات الضوئية بواسطة جهاز المطياف، أو تطوير اللوحات الفوتوغرافية، أو العرض الآلي المحوسب للأدوات الرقمية وعرضها وتحليلها، وذلك للكشف عن العناصر التي تتضمنها المقالة. تستخدم هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في الكشف عن تلوث الهواء، وتلوث المياه، ونظافة الأغذية، وصناعة المعادن، وما إلى ذلك.