spectrometer သည် သိပ္ပံနည်းကျ တူရိယာတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် လှိုင်းအလျားနှင့်စပ်လျဉ်း၍ အလင်းပြင်းအား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ကိုယ်စားပြုသည့် spectrograph အဖြစ် လျှပ်စစ်သံလိုက်ဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုဆိုင်ရာ spectrum ကိုပြသနိုင်သည် (y-axis သည် ပြင်းထန်မှု၊ x-axis သည် လှိုင်းအလျားဖြစ်သည်။ /အလင်း၏ကြိမ်နှုန်း။)အလင်းသည် အများအားဖြင့် အလင်းယိုင်နေသော ပရစ်ဇမ်များ သို့မဟုတ် အလင်းမပြောင်းနိုင်သော လှိုင်းအလျားများကို အလင်းတန်းခွဲကိရိယာများဖြင့် spectrometer အတွင်းတွင် ကွဲပြားစွာ ခွဲခြားထားသည်။ ၁။
ပုံ။ 1 မီးသီးနှင့် နေရောင်၏ ရောင်စဉ် (ဘယ်ဘက်)၊ သံဆန်ခါနှင့် ပရစ်ဇမ်၏ အလင်းတန်းခွဲခြင်းဆိုင်ရာ နိယာမ (ညာဘက်)
Spectrometers များသည် အလင်းရင်းမြစ်တစ်ခု၏ ထုတ်လွှတ်မှုဆိုင်ရာ spectrum ကို တိုက်ရိုက်စစ်ဆေးခြင်းဖြင့်ဖြစ်စေ သို့မဟုတ် အရာဝတ္ထုတစ်ခုနှင့် ၎င်း၏အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်ပြီးနောက် အလင်းဖြာထွက်မှု၊ စုပ်ယူမှု၊ ထုတ်လွှင့်မှု သို့မဟုတ် ခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာမှုတို့ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့်ဖြစ်စေ ကျယ်ပြန့်သောရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုကို တိုင်းတာရာတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။အလင်းနှင့် အရာဝတ္ထု အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုပြီးနောက်၊ ရောင်စဉ်တန်းသည် အချို့သော ရောင်စဉ်တန်းအကွာအဝေး သို့မဟုတ် တိကျသော လှိုင်းအလျားတစ်ခုတွင် အပြောင်းအလဲကို ခံစားရပြီး အရာဝတ္ထု၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဇီဝဗေဒနှင့် ဓာတုဗေဒခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကဲ့သို့သော ရောင်စဉ်ပြောင်းလဲမှုအရ အရည်အသွေးပိုင်း သို့မဟုတ် ပမာဏအလိုက် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်သည်။ သွေးနှင့် အမည်မသိဖြေရှင်းချက်များနှင့် မော်လီကျူးများ၊ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဒြပ်စင်ပါဝင်မှုတို့ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း ပုံ ၂။
ပုံ
မူလက ရူပဗေဒ၊ နက္ခတ္တဗေဒ၊ ဓာတုဗေဒဘာသာရပ်အတွက် တီထွင်ခဲ့သော spectrometer သည် ယခုအခါ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာ၊ ပစ္စည်းများခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု၊ နက္ခတ္တဗေဒသိပ္ပံ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ရောဂါရှာဖွေရေးနှင့် ဇီဝအာရုံခံခြင်းစသည့် နယ်ပယ်များစွာတွင် အရေးကြီးဆုံးကိရိယာများထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။17 ရာစုတွင်၊ Isaac Newton သည် အလင်းအား ပရစ်ဇမ်မှတဆင့် အဖြူရောင်အလင်းတန်းတစ်ခုသို့ ဖြတ်သွားကာ ဤရလဒ်များကိုဖော်ပြရန် ပထမဆုံးအကြိမ်အဖြစ် "Spectrum" ဟူသောစကားလုံးကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အလင်းအား အဆက်မပြတ်ရောင်စုံတီးဝိုင်းအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ခဲ့သည်။
ပုံ 3 Isaac Newton သည် နေရောင်ခြည်ရောင်စဉ်ကို ပရစ်ဇမ်ဖြင့် လေ့လာသည်။
19 ရာစုအစတွင် ဂျာမန်သိပ္ပံပညာရှင် Joseph von Fraunhofer (Franchofer) သည် prism ၊ diffraction slits နှင့် telescopes တို့နှင့် ပေါင်းစပ်ကာ နေရောင်ခြည်ထုတ်လွှတ်မှုဆိုင်ရာ spectrum ကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အသုံးပြုသည့် မြင့်မားသောတိကျမှုနှင့် တိကျမှုရှိသော spectrometer ကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ နေ၏ ခုနစ်ရောင်လုံး၏ ရောင်စဉ်တန်းသည် အဆက်မပြတ်ဖြစ်နေသော်လည်း ၎င်းတွင် အမှောင်မျဉ်းများ (၆၀၀ ကျော်) ရှိကြောင်း ထင်ရှားသော "Frankenhofer line" ဟုသိကြသည်ကို ပထမဆုံးအကြိမ် တွေ့ရှိခဲ့သည်။ဤမျဉ်းများ၏ အထူးခြားဆုံးကို A, B, C...H ဟု အမည်ပေးခဲ့ပြီး B နှင့် H အကြားရှိ 574 လိုင်းများကို နေရောင်ခြည် ရောင်စဉ်တွင် မတူညီသော ဒြပ်စင်များ စုပ်ယူမှုနှင့် ကိုက်ညီသော မျဉ်းကြောင်း 5. တစ်ချိန်တည်းမှာပင် Fraunhofer လည်း ဖြစ်ခဲ့သည်။ မျဉ်းကြောင်း ရောင်စဉ်များ ရရှိရန်နှင့် ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းများ၏ လှိုင်းအလျားကို တွက်ချက်ရန် ဦးစွာ diffraction grating ကို အသုံးပြုရန်။
ပုံ ၄။ လူနှင့်ကြည့်သော အစောပိုင်း spectrometer တစ်ခု
ပုံ။ 5 Fraun Whaffe လိုင်း (ဖဲကြိုးထဲတွင် အမှောင်လိုင်း)
ပုံ။ 6 Fraun Wolfel လိုင်းနှင့် သက်ဆိုင်သော အဝိုက်အပိုင်းနှင့် ဆိုလာရောင်စဉ်၊
19 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် ဂျာမန်ရူပဗေဒပညာရှင် Kirchhoff နှင့် Bunsen တို့သည် University of Heidelberg တွင် အတူတကွ ပူးပေါင်းလုပ်ဆောင်ခဲ့ကြပြီး Bunsen ၏ အသစ်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော မီးတောက်ကိရိယာ (Bunsen burner) ဖြင့် မတူညီသော ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ရောင်စဉ်တန်းမျဉ်းများကို မှတ်သားခြင်းဖြင့် ပထမဆုံး ရောင်စဉ်တန်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ (ဆား) Bunsen မီးဖိုထဲသို့ သင်္ဘောသဖန်းသီးဖြန်းပေးပါ။7. ၎င်းတို့သည် ဒြပ်စင်များ၏ အရည်အသွေးစစ်ဆေးခြင်းကို သိရှိခဲ့ကြပြီး 1860 တွင် ဒြပ်စင်ရှစ်ခု၏ Spectra ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး သဘာဝဒြပ်ပေါင်းများစွာတွင် အဆိုပါဒြပ်စင်များ၏တည်ရှိမှုကို ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။၎င်းတို့၏တွေ့ရှိချက်များသည် spectroscopy ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဆိုင်ရာ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အရေးကြီးသောအကိုင်းအခက်တစ်ခုကို ဖန်တီးနိုင်သည်- spectroscopic analysis
Fig.7 မီးလျှံတုံ့ပြန်မှု
20 ရာစုနှစ်များအတွင်း အိန္ဒိယရူပဗေဒပညာရှင် CV Raman သည် အော်ဂဲနစ်ဖြေရှင်းချက်များတွင် အလင်းနှင့် မော်လီကျူးများ၏ အဆက်မပြတ်ပြန့်ကျဲနေသောအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိရန် spectrometer ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။Raman scattering fig 8 ဟုခေါ်သော အလင်းရောင်နှင့် ထိတွေ့ပြီးနောက် မြင့်မားသောစွမ်းအင်ဖြင့် ပြန့်ကျဲနေသော အလင်းအား လေ့လာတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အလင်းစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုသည် မော်လီကျူးများ၏ သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံ၏ လက္ခဏာရပ်ဖြစ်သောကြောင့် Raman scattering spectroscopy ကို ပစ္စည်းများ၊ ဆေးပညာ၊ ဓာတုဗေဒပစ္စည်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ မော်လီကျူးအမျိုးအစားနှင့် သတ္တုများ၏ဖွဲ့စည်းပုံတို့ကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန်နှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် အခြားစက်မှုလုပ်ငန်းများ။
ပုံ 8 အလင်းသည် မော်လီကျူးများနှင့် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်ပြီးနောက် စွမ်းအင်ပြောင်းလဲသွားပါသည်။
20 ရာစုနှစ် 30 တွင်၊ အမေရိကန်သိပ္ပံပညာရှင် Dr. Beckman သည် လှိုင်းအလျားတစ်ခုစီတွင် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်၏ စုပ်ယူမှုကို သီးခြားစီတိုင်းတာရန် အဆိုပြုခဲ့ပြီး ပြီးပြည့်စုံသော စုပ်ယူမှုဆိုင်ရာ spectrum ကို ပုံဖော်ရန်၊ ထို့ကြောင့် ဖြေရှင်းချက်ထဲတွင် ဓာတုပစ္စည်း အမျိုးအစားနှင့် ပြင်းအားကို ဖော်ထုတ်ရန် အဆိုပြုခဲ့သည်။ဤထုတ်လွှင့်မှု စုပ်ယူမှု အလင်းလမ်းကြောင်းတွင် အလင်းရင်းမြစ်၊ spectrometer နှင့် နမူနာတို့ ပါဝင်ပါသည်။လက်ရှိဖြေရှင်းချက်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် အာရုံစူးစိုက်မှု အများစုသည် ဤထုတ်လွှင့်မှုစုပ်ယူမှု spectrum အပေါ်အခြေခံသည်။ဤတွင်၊ အလင်းရင်းမြစ်ကို နမူနာပေါ်တွင် ပိုင်းခြားပြီး မတူညီသောလှိုင်းအလျားများရရှိရန် ပုံ ၉။
ပုံ.၉ Absorbance Detection Principle –
20 ရာစုနှစ် 40 တွင် ပထမဦးဆုံး direct detection spectrometer ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ပထမအကြိမ်တွင် photomultiplier tubes PMTs နှင့် electronic devices များကို အစားထိုးအသုံးပြုခဲ့ပြီး လှိုင်းအလျားနှင့် spectral intensity ကို တိုက်ရိုက်ဖတ်နိုင်သည့် Fig. 10. ထို့ကြောင့်၊ သိပ္ပံနည်းကျ တူရိယာတစ်ခုအနေဖြင့် spectrometer ကို အသုံးပြုရလွယ်ကူခြင်း၊ ပမာဏတိုင်းတာခြင်းနှင့် အချိန်ကာလတစ်လျှောက် အာရုံခံနိုင်စွမ်းဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက်များတွင် သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာပါသည်။
ပုံ။ 10 Photomultiplier ပြွန်
20 ရာစုအလယ်ပိုင်းမှနှောင်းပိုင်းတွင်၊ spectrometer နည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် optoelectronic semiconductor ပစ္စည်းများနှင့် စက်ပစ္စည်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် ခွဲခြား၍မရပေ။1969 ခုနှစ်တွင် Bell Labs မှ Willard Boyle နှင့် George Smith တို့သည် CCD (Charge-Coupled Device) ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး 1970 ခုနှစ်များတွင် Michael F. Tompsett မှ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းများအဖြစ်သို့ တိုးတက်ပြောင်းလဲခဲ့သည်။Willard Boyle (ဘယ်) ၊ George Smith သည် ၎င်းတို့၏ တီထွင်မှု CCD (2009) အတွက် နိုဘယ်ဆုကို ရရှိခဲ့ပြီး ပုံ 11 တွင် ပြသထားသည်။ 1980 တွင် NEC မှ Japan မှ Nobukazu Teranishi သည် ပုံသေဓါတ်ပုံရိုက်နည်းကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ရုပ်ပုံဆူညံမှုအချိုးကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေကာ၊ ပြတ်သားမှု။၁၉၉၅ ခုနှစ် နောက်ပိုင်းတွင် NASA မှ Eric Fossum သည် CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့ပြီး အလားတူ CCD ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာများထက် အဆ 100 ပိုနည်းပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်လည်း များစွာသက်သာသည်။
ပုံ 11 Willard Boyle (ဝဲ)၊ George Smith နှင့် ၎င်းတို့၏ CCD (1974)
20 ရာစုအကုန်တွင်၊ အထူးသဖြင့် array CCD နှင့် CMOS များကို spectrometers များတွင် အသုံးချခြင်းဖြင့် semiconductor optoelectronic chip processing နှင့် production technology ၏ ဆက်လက်တိုးတက်ကောင်းမွန်လာကာ၊ တစ်ခုတည်းသော exposure အောက်တွင် spectra ကို အပြည့်အဝရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ၊ ရောင်စုံမီတာများသည် အရောင်ရှာဖွေခြင်း/တိုင်းတာမှု၊ လေဆာလှိုင်းအလျားခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု၊ အလင်းရောင်ဖြာထွက်ရောင်စဉ်၊ LED အမျိုးအစားခွဲခြင်း၊ ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် အလင်းရောင်အာရုံခံကိရိယာများ၊ fluorescence spectroscopy၊ Raman spectroscopy နှင့် အခြားအရာများအပါအဝင် ကျယ်ပြန့်သောအပလီကေးရှင်းများတွင် ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးပြုမှုကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ .
ပုံ 12 အမျိုးမျိုးသော CCD ချစ်ပ်များ
21 ရာစုတွင်၊ အမျိုးမျိုးသော spectrometers များ၏ဒီဇိုင်းနှင့်ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာသည်တဖြည်းဖြည်းရင့်ကျက်လာပြီးတည်ငြိမ်လာသည်။အလွှာပေါင်းစုံရှိ spectrometers များအတွက် လိုအပ်ချက် ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ၊ spectrometers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ပိုမိုလျင်မြန်ပြီး လုပ်ငန်းဆိုင်ရာ သီးသန့်ဖြစ်လာပါသည်။သမားရိုးကျ optical parameter ညွှန်ကိန်းများအပြင်၊ မတူညီသောစက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် ထုထည်အရွယ်အစား၊ ဆော့ဖ်ဝဲလ်လုပ်ဆောင်ချက်များ၊ ဆက်သွယ်ရေးအင်တာဖေ့စ်များ၊ တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်း၊ တည်ငြိမ်မှုနှင့် spectrometers များ၏ ကုန်ကျစရိတ်များကိုပင် စိတ်ကြိုက်လုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် spectrometer ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ပိုမိုကွဲပြားလာစေသည်။
ပို့စ်အချိန်- Nov-28-2023