분광계란? (spectrometer ?)
오늘은 분광계에 대해서 알아보겠습니다.
분광계란? ( spectrometer? )
가장 넓은 의미에서 분광계는 주어진 범위에서 물리적 특성의 변화를 측정하는 데 사용되는 기기입니다. 즉, 이것은 질량 분석기의 경우 질량 대 전하 비율 스펙트럼, NMR 분광기의 핵 공명 주파수 변화 또는 광학 분광기의 파장에 따른 빛의 흡수 및 방출 변화 스팩트럼 일수 있습니다.
연구에 가장 많이 사용 되고 있는 유형의 분광계는 광학 분광계 입니다.
일반적으로 제한을 하지 않고 '분광계' 라고 말한다면 보통의 경우 광학 분광계를 의미 할 것 입니다.
광학 분광계는 어떻게 작동 할까요?
광학 분광계의 목표는 샘플과 전자기 복사의 상호 작용 (흡수, 반사, 산란) 또는 샘플에서 전자기 복사의 방출 (형광, 인광, 전계 발광) 을 측정하는 것입니다.
광학 분광계는 자외선, 가시광선 및 적외선 파장 영역에 걸쳐 있는 빛인 전자기 스펙트럼을 분석하며 이는 광학 영역에서 전자기 복사와 관련이 있습니다.
최대한의 정보를 얻으려면 빛의 상호 작용 또는 방출을 파장의 함수로 측정해야 합니다. 따라서 모든 광학 분광기의 공통 기능은 파장 선택을 위한 방법입니다.
저가의 분광계 또는 정확한 파장 선택이 중요하지 않은 상황에서는 광학 필터를 사용하여 관심 파장 영역을 분리 해서 모양을 봅니다. 하지만, 정확한 파장 선택과 스펙트럼 생성을 위해서는 빛을 구성 파장으로 분리하는 분산 소자가 필요합니다. 이 분리를 위해 최신 분광계들의 분산 요소는 격자에 입사하는 다색광을 공간적으로 분리하기 위해 보강 및 상쇄 간섭이 사용 되는 회절 격자를(Grating) 사용 합니다. (그림 2).
회절 격자는 다색 광원에서 빛의 특정 파장을 선택하는데 사용되는 장치인 모노크로메이터의 핵심 구성 요소입니다. 모노크로메이터에서 회절 격자는 회전하여 출구 슬릿과 통하여 원하는 파장으로 변경을 합니다.
흰색 광원(그림 3 Excitation Monochromator)에서 샘플에 도달하기 위해 원하는 여기 파장을 선택하기 위한 방법으로 모든 분광 광도계(다음 섹션 참조)는 여기 모노 크로메이터를 찾을 수 있으며, 모노크로메이터를 스캔을 통하여 신호의 변화를 함수로 측정하여 스펙트럼을 측정합니다.
여기 파장의 샘플에서 방출되는 빛을 감지하기 위한 두 가지 접근 방식이 있습니다.
첫 번째는 광원에 의한 샘플의 방출이고 단색화 장치가 검출기에 도달하는 빛의 파장을 선택한다는 점을 제외하면 위와 동일한 원리를 사용하여 작동하는 방출 단색화 장치입니다(그림 3 방출 단색 장치).
두 번째 방식은 분광기(그림 3 분광기)라고 하는 어레이 검출기(예: CCD 카메라)를 사용하여 '한 번에' 분산된 빛 의 스펙트럼을 감지하는 것입니다.
모든 분광형광계 및 라만 분광계에서 적어도 하나의 방출 단색화 장치 또는 분광기가 구성되어 있음을 볼 수 있습니다.
분광기 Spectrometer 에 대해 알아 보았으며
다음은 분광계라고 불리는 장비들을 분류 하겠습니다.
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