သော့ချက်စာလုံးများ- VPH Solid-phase holographic ဆန်ခါ၊ Transmittance spectrophotometer၊ Reflectance spectrometer၊ Czerny-Turner Optical လမ်းကြောင်း။
၁။ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်
ဖိုက်ဘာ optic spectrometer ကို diffraction grating အမျိုးအစားအလိုက် ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းနှင့် ထုတ်လွှင့်ခြင်းအဖြစ် ခွဲခြားနိုင်သည်။Diffraction grating သည် အခြေခံအားဖြင့် optical ဒြပ်စင်တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ဖြစ်စေ အတွင်းပိုင်း၌ဖြစ်စေ အညီအမျှ ကွာဟသည့်ပုံစံများ အများအပြားပါရှိသည်။၎င်းသည် အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်း fiber optic spectrometer ဖြစ်သည်။အလင်းသည် ဤဆန်ခါများနှင့် ဓါတ်ပြုသောအခါ၊ အလင်းမွှားမွှားဟု လူသိများသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုမှတဆင့် မတူညီသော လှိုင်းအလျားများဖြင့် ဆုံးဖြတ်ထားသော ကွဲပြားသောထောင့်သို့ ပြန့်ကျဲသွားသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ- ခွဲခြားဆက်ဆံမှုရောင်ပြန်ဟပ်မှုရောင်စဉ်မီတာ (ဘယ်) နှင့် ထုတ်လွှင့်မှုရောင်စဉ်မီတာ (ညာဘက်)
Diffraction gratings များကို ယေဘုယျအားဖြင့် နှစ်မျိုးခွဲထားသည်- ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနှင့် Transmission gratings။Reflection gratings များကို plane reflection gratings နှင့် concave gratings များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပြီး၊ transmission gratings များကို groove-type transmission gratings နှင့် volume phase holographic (VPH) transmission gratings များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပါသည်။ဤဆောင်းပါးတွင် အဓိကအားဖြင့် လေယာဉ် blaze grating-type reflectance spectrometer နှင့် VPH grating-type transmittance spectrometer ကို အဓိက မိတ်ဆက်ပေးပါသည်။
အထက်- Reflection grating (ဘယ်) နှင့် Transmission grating (ညာ)။
ယခုအခါ spectrometers အများစုသည် prism အစား grating dispersion ကို အဘယ်ကြောင့် ရွေးချယ်ကြသနည်း။၎င်းကို ဆန်ခါ၏ ရောင်စဉ်တန်းမူများဖြင့် အဓိက ဆုံးဖြတ်သည်။ဆန်ခါပေါ်ရှိ မီလီမီတာတစ်ခုလျှင် လိုင်းအရေအတွက် (လိုင်းသိပ်သည်းဆ၊ ယူနစ်- လိုင်းများ/မီလီမီတာ) သည် ဆန်ခါ၏ ရောင်စဉ်တန်းစွမ်းရည်ကို ဆုံးဖြတ်သည်။ပိုမိုမြင့်မားသော grating line density သည် grating မှတဆင့် ဖြတ်သန်းပြီးနောက် မတူညီသော လှိုင်းအလျား၏ အလင်းကို ပိုမိုပျံ့နှံ့စေပြီး optical resolution ကို ပိုမိုမြင့်မားစေသည်။ယေဘူယျအားဖြင့် ရရှိနိုင်သော နှင့် ဆန်ခါကွက်သိပ်သည်းဆများမှာ 75၊ 150၊ 300၊ 600၊ 900၊ 1200၊ 1800၊ 2400၊ 3600 စသဖြင့်၊ အမျိုးမျိုးသော ရောင်စဉ်တန်းအကွာအဝေးနှင့် ပုံရိပ်ပြတ်သားမှုများအတွက် လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။သို့သော်၊ ပရစ်ဇမ်ရောင်စဉ်စကိုပီသည် ဖန်ထည်ပစ္စည်းများကို ပျံ့နှံ့စေခြင်းဖြင့် ကန့်သတ်ထားကာ ဖန်၏အကွဲအပြဲပိုင်ဆိုင်မှုသည် ပရစ်ဇမ်၏ spectroscopic စွမ်းရည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ဖန်ထည်ပစ္စည်းများ၏ ပျံ့လွင့်မှုဂုဏ်သတ္တိများကို ကန့်သတ်ထားသောကြောင့်၊ အမျိုးမျိုးသော ရောင်စဉ်တန်းအပလီကေးရှင်းများ၏ လိုအပ်ချက်များကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေရန် စိန်ခေါ်မှုဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းကို စီးပွားဖြစ် အသေးစား ဖိုက်ဘာ optic spectrometers များတွင် အသုံးပြုခဲပါသည်။
စာတန်း- အထက်ဖော်ပြပါ ပုံတွင်ရှိသော မတူညီသော ဆန်ခါကွင်းသိပ်သည်းဆ၏ ရောင်စဉ်တန်းသက်ရောက်မှုများ။
ပုံတွင် ဖန်ခွက်မှတဆင့် အဖြူရောင်အလင်း၏ ပြန့်ကျဲနေသော အလင်းတန်းနှင့် ဆန်ခါတစ်ခုမှတဆင့် ကွဲထွက်မှု spectrometry ကို ပြသထားသည်။
ဆန်ခါများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသမိုင်း၊ ဂန္ထဝင် "Young's double-slit စမ်းသပ်မှု" နှင့် စတင်သည်- ၁၈၀၁ ခုနှစ်တွင် ဗြိတိသျှရူပဗေဒပညာရှင် သောမတ်စ်ယန်းသည် နှစ်ဆခွဲစမ်းသပ်မှုကို အသုံးပြု၍ အလင်း၏ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။အလျားလိုက်နှစ်ထပ်ဖြတ်သွားသော monochromatic အလင်းရောင်သည် တောက်ပပြီး အမှောင်အစွန်းများကို တလှည့်စီပြသထားသည်။အပေါက်နှစ်ထပ်စမ်းသပ်မှုတွင် အလင်းသည် ရူပဗေဒအသိုင်းအဝိုင်းအတွင်း အာရုံခံစားမှုဖြစ်စေသည့် ရေလှိုင်းများ (အလင်း၏လှိုင်းသဘာ၀) နှင့် ဆင်တူသောလက္ခဏာများကို ပြသကြောင်း ပထမဆုံးအတည်ပြုခဲ့သည်။နောက်ပိုင်းတွင် ရူပဗေဒပညာရှင် အများအပြားသည် ကန့်လန့်ဖြတ် နှောင့်ယှက်မှုဆိုင်ရာ စမ်းသပ်မှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့ကြပြီး ဆန်ခါများမှတဆင့် အလင်း၏ အသွင်ကူးပြောင်းမှုဖြစ်စဉ်ကို စောင့်ကြည့်လေ့လာခဲ့ကြသည်။နောက်ပိုင်းတွင် ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Fresnel သည် ဂျာမန်သိပ္ပံပညာရှင် Huygens ၏ သင်္ချာနည်းပညာများကို ပေါင်းစပ်ကာ grating diffraction ၏ အခြေခံသီအိုရီကို တီထွင်ခဲ့သည်။
ပုံတွင် Young ၏ ဘယ်ဘက်ရှိ အပေါက်နှစ်ထပ်ကြား ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ပြသထားပြီး တောက်ပပြီး မှောင်သော အစွန်းအထင်းများကို တလှည့်စီ ပြုလုပ်ထားသည်။Multi-slit diffraction (ညာဘက်)၊ အမျိုးမျိုးသော အမှာစာများဖြင့် ရောင်စုံလိုင်းများ ဖြန့်ကျက်ခြင်း။
2. Reflective Spectrometer
ရောင်ပြန်ဟပ်မှု spectrometers များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် Czerny-Turner optical path ဟုရည်ညွှန်းသော လေယာဉ် diffraction grating နှင့် concave mirrors များဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော optical လမ်းကြောင်းကိုအသုံးပြုသည်။၎င်းတွင် ယေဘူယျအားဖြင့် အပေါက်တစ်ခု၊ လေယာဉ်မီးတောက်သည့် ဆန်ခါတစ်ခု၊ အပေါက်မှန်နှစ်ပေါက်နှင့် detector တစ်ခုတို့ ပါဝင်ပါသည်။ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေး၊ အလင်းအားနည်းသော၊ နှင့် အလင်းအမှောင် ဖောက်ပြန်မှု မြင့်မားခြင်းတို့ကြောင့် လက္ခဏာရပ်များဖြစ်သည်။အလင်းအချက်ပြမှုသည် ကျဉ်းမြောင်းသောအပေါက်တစ်ခုမှတစ်ဆင့် ဝင်လာပြီးနောက်၊ ၎င်းကို concave reflector ဖြင့် မျဉ်းပြိုင်အလင်းတန်းတစ်ခုသို့ ပေါင်းစပ်ကာ၊ ထို့နောက် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုသည် လှိုင်းအလျားကွဲပြားသွားသည့် ထောင့်စွန်းများကို ကွဲကွဲပြားပြားဖြစ်စေသည့် planar diffractive grating ကို ရိုက်ခတ်စေသည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ concave reflector သည် photodetector တစ်ခုပေါ်တွင် diffracted light ကို အာရုံစိုက်ပြီး photodiode chip ပေါ်ရှိ မတူညီသော အနေအထားများတွင် pixels များဖြင့် ကွဲပြားသော လှိုင်းအလျားအချက်ပြမှုများကို ဖမ်းယူကာ နောက်ဆုံးတွင် spectrum ကိုထုတ်ပေးပါသည်။ပုံမှန်အားဖြင့်၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု spectrometer သည် အထွက်ရောင်စဉ်၏ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ဒုတိယအမှာစာ diffraction-suppressing filter များနှင့် ကော်လံမှန်ဘီလူးအချို့လည်း ပါဝင်ပါသည်။
ပုံသည် cross-type CT optical path grating spectrometer ကိုပြသထားသည်။
Czerny နှင့် Turner တို့သည် ဤ optical system ကို တီထွင်သူများ မဟုတ်သော်လည်း optics နယ်ပယ်တွင် ၎င်းတို့၏ ပြောင်မြောက်သော ပံ့ပိုးကူညီမှုများ—သြစတြီးယား နက္ခတ္တဗေဒပညာရှင် Adalbert Czerny နှင့် ဂျာမန်သိပ္ပံပညာရှင် Rudolf W. Turner တို့ကို ဂုဏ်ပြုကြောင်း ဖော်ပြသင့်သည်။
Czerny-Turner optical လမ်းကြောင်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် နှစ်မျိုးခွဲနိုင်သည်- crossed နှင့် unfolded (M-type)။crossed optical path/M-type optical path သည် ပိုကျစ်လစ်သည်။ဤတွင်၊ လေယာဉ်ဆန်ခါနှင့် ဆက်စပ်နေသော ရှိုက်မှန်နှစ်ချပ်၏ ဘယ်ဘက်-ညာဘက် အချိုးညီညီ ခွဲဝေမှုတွင်၊ ဝင်ရိုးကွဲလွဲမှုများ၏ အပြန်အလှန်လျော်ကြေးငွေကို ပြသပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော optical resolution ကိုရရှိစေသည်။SpectraCheck® SR75C fiber optic spectrometer သည် M-type optical path ကိုအသုံးပြုထားပြီး ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်အကွာအဝေး 180-340 nm တွင် 0.15nm အထိ မြင့်မားသော optical resolution ကိုရရှိနိုင်ပါသည်။
အပေါ်က- အမျိုးအစားဖြတ်ပိုင်း အလင်းလမ်းကြောင်း/ တိုးချဲ့-အမျိုးအစား (M-type) အလင်းပြန်လမ်းကြောင်း။
ထို့အပြင် ညီညာသော မီးဆန်ခါများအပြင်၊concave blaze grating သည် concave mirror နှင့် grating ပေါင်းစပ်မှုအဖြစ် နားလည်နိုင်သည်။ထို့ကြောင့်၊ concave blaze grating spectrometer တွင် အလျားလိုက်၊ concave blaze grating နှင့် detector များသာပါဝင်ပြီး တည်ငြိမ်မှုမြင့်မားစေသည်။သို့သော်၊ အဝိုက်တောက်သည့်ဆန်ခါသည် အခင်းဖြစ်ပွားရာနေရာမှ ကွဲထွက်သွားသောအလင်းရောင်၏ ဦးတည်ရာနှင့် အကွာအဝေးနှစ်ခုစလုံးအတွက် လိုအပ်ချက်ကို သတ်မှတ်ပေးကာ ရရှိနိုင်သည့်ရွေးချယ်မှုများကို ကန့်သတ်ထားသည်။
အထက်ဖော်ပြပါ- Concave grating spectrometer
စာတိုက်အချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၂၆-၂၀၂၃