ان XPS مطياف

مطياف – Spectrometer

من ويكيبيديا

أ مطياف (/سصɛكˈرصɒمɪرər/) هي أداة علمية تستخدم للفصل والقياس طيفي مكونات ظاهرة فيزيائية. مقياس الطيف هو مصطلح واسع يستخدم غالبًا لوصف الأدوات التي تقيس متغيرًا مستمرًا لظاهرة تختلط فيها المكونات الطيفية بطريقة ما. في ضوء مرئي يمكن لمقياس الطيف أن يفصل اللون الأبيض ضوء وقياس نطاقات فردية ضيقة من الألوان تسمى الطيف. أ مطياف الكتلة يقيس طيف كتل الذرات أو الجزيئات الموجودة في الغاز. تم استخدام مقياس الطيف الأول لتقسيم الضوء إلى مجموعة من الألوان المنفصلة. كانت مقاييس الطيف المتقدمة في الدراسات المبكرة الفيزياء, الفلكو و كيمياء. قدرة التحليل الطيفي لتحديد التركيب الكيميائي قاد تقدمه ولا يزال أحد استخداماته الأساسية. تستخدم مقاييس الطيف في الفلك لتحليل التركيب الكيميائي لـ النجوم و الكواكب، وتقوم أجهزة قياس الطيف بجمع بيانات عن أصل الكون.

ومن الأمثلة على أجهزة قياس الطيف أجهزة منفصلة حبيبات, ذراتو و الجزيئات بواستطهم كتلة, قوة الدفعأو الطاقة. تستخدم هذه الأنواع من أجهزة قياس الطيف في تحليل كيميائي و فيزياء الجسيمات.

أنواع المطياف

المطياف البصري أو مطياف الانبعاث البصري

المقال الرئيسي: مطياف بصري

طيف الضوء المنبعث من أ الديوتيريوم مصباح في الأشعة فوق البنفسجية ، الجزء المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي.

مطياف الامتصاص البصري

مطياف بصري (تسمى غالبًا “مقاييس الطيف”) ، على وجه الخصوص ، تُظهر كثافة ضوء كدالة للطول الموجي أو التردد. يتم فصل الأطوال الموجية المختلفة للضوء بواسطة الانكسار في نشور زجاجي او بواسطة الانحراف بواسطة أ محزوز الحيود. مطيافية الأشعة فوق البنفسجية المرئية انه مثال.

تستخدم أجهزة قياس الطيف هذه ظاهرة التشتت البصري. يمكن أن يتكون الضوء من مصدر من أ طيف مستمر، و طيف الانبعاث (خطوط ساطعة) ، أو طيف الامتصاص (خطوط داكنة). لأن كل عنصر يترك له التوقيع الطيفي في نمط الخطوط الملحوظة ، أ التحليل الطيفي يمكن أن تكشف عن تكوين الكائن الذي يتم تحليله.^[1]

مطياف الانبعاث البصري

مطياف الانبعاث البصري (غالبًا ما يطلق عليه “مطياف تفريغ الشرارة أو OES”) ، يستخدم للتقييم المعادن لتحديد التركيب الكيميائي بدقة عالية. يتم تطبيق شرارة من خلال الجهد العالي على السطح الذي يبخر الجسيمات إلى بلازما. تصدر الجسيمات والأيونات بعد ذلك إشعاعًا يتم قياسه بواسطة أجهزة الكشف (أنابيب مضاعفة ضوئية) بأطوال موجية مميزة مختلفة.

التحليل الطيفي الإلكتروني

المقال الرئيسي: التحليل الطيفي الإلكتروني

تتضمن بعض أشكال التحليل الطيفي تحليل طاقة الإلكترون بدلاً من طاقة الفوتون. الأشعة السينية الضوئية الطيفي انه مثال.

مطياف الكتلة

المقال الرئيسي: قياس الطيف الكتلي

أ مطياف الكتلة هي أداة تحليلية تُستخدم لتحديد كمية ونوع المواد الكيميائية الموجودة في العينة عن طريق قياس نسبة الكتلة إلى الشحن ووفرة الغاز المرحلة الأيونات.^[2]

مطياف زمن الرحلة

يمكن أيضًا قياس طيف الطاقة للجسيمات ذات الكتلة المعروفة عن طريق تحديد زمن الرحلة بين اثنين كاشفات (ومن ثم السرعة) في أ مطياف وقت الرحلة. بدلاً من ذلك ، إذا كانت السرعة معروفة ، يمكن تحديد الكتل في مطياف الكتلة وقت الرحلة.

مطياف مغناطيسي

جسيم مشحون موجب يتحرك في دائرة تحت تأثير قوة لورنتز F

عندما يصوم جزيء مشحون (الشحنة ف، كتلة م) يدخل مجال مغناطيسي ثابت ب عند الزوايا القائمة ، تنحرف إلى مسار دائري نصف قطره ص، بسبب قوة لورنتز. الزخم ص من الجسيم من قبل,

تركيز مطياف نصف دائري مغناطيسي

أين م و الخامس هي كتلة وسرعة الجسيم. مبدأ التركيز لأقدم وأبسط مقياس طيف مغناطيسي ، مطياف نصف دائري ،^[3] اخترعها J. K. Danisz ، ويظهر على اليسار. المجال المغناطيسي الثابت عمودي على الصفحة. الجسيمات المشحونة من الزخم ص التي تمر من الشق تنحرف إلى مسارات دائرية نصف قطرها r = p / qB. اتضح أنهم جميعًا ضربوا الخط الأفقي في نفس المكان تقريبًا ، التركيز ؛ هنا يجب وضع عداد الجسيمات. متفاوتة ب، هذا يجعل من الممكن قياس طيف الطاقة جسيمات ألفا في مطياف جسيم ألفا ، من جسيمات بيتا في مطياف جسيم بيتا ،^[4] من الجسيمات (على سبيل المثال ، سريع الأيونات) في مطياف الجسيمات ، أو لقياس المحتوى النسبي للكتل المختلفة في أ مطياف الكتلة.

منذ زمن Danysz ، تم ابتكار أنواع عديدة من أجهزة قياس الطيف المغناطيسي أكثر تعقيدًا من النوع شبه الدائري.^[4]

الدقة

بشكل عام ، فإن الدقة من أداة تخبرنا كيف يمكن حل طاقتين قريبتين (أو أطوال موجية ، أو ترددات ، أو كتل). بشكل عام ، بالنسبة للأداة ذات الشقوق الميكانيكية ، فإن الدقة الأعلى تعني كثافة أقل.