Wie funktioniert ein Spektrometer?

Spektrometer arbeiten, indem sie Strahlung durch eine Probe leiten, um ein einzigartiges Spektrum für diese Probe zu erfassen. Das resultierende Spektrum kann verwendet werden, um Moleküle, funktionelle Gruppen und Substanzen in der Probe zu identifizieren.

Ein Spektrometer besteht aus vier Hauptkomponenten: einer Strahlungsquelle, einer Probe, einem Beugungsgitter und einem Detektor.

Die zwei Arten von Strahlungsquellen, die in Spektrometern verwendet werden, umfassen Kontinuumsquellen und Linienquellen. Linienquellen umfassen Hohlkathodenlampen, während Kontinuumsquellen Argonlampen, Xenonlampen und Wolframlampen umfassen. Die gewählte Strahlungsquelle hängt von den Eigenschaften der zu analysierenden Probe ab.

Die Strahlungsquelle passiert einen Wellenlängenselektor. Die Wellenlänge wird abhängig davon gewählt, welcher Teil des Lichtspektrums untersucht werden soll. Beispielsweise könnte die Probe aus einem bestimmten Teil des elektromagnetischen Spektrums analysiert werden, einschließlich ultravioletter, sichtbarer oder infraroter Strahlung.

Bevor die Probe analysiert wird, wird zunächst ein Leerwert getestet. Dies geschieht, um die Ergebnisse auf Null zu setzen oder zu standardisieren. Die Probe wird dann in das Spektrometer gegeben. Die Strahlung passiert einen Spalt, um die erforderliche Wellenlänge zu isolieren, bevor sie durch die Probe geht. Ein Teil dieser Strahlung wird abgelenkt, ein Teil geht durch und ein Teil wird absorbiert.

Das Licht, das das Spektrometer passiert, wird durch ein Beugungsgitter gestreut, wobei die Ergebnisse von einem speziellen Instrument, dem Detektor, erfasst werden. Der Detektor erzeugt ein spektrales Ergebnis, das es Analytikern ermöglicht, zu bestimmen, welche funktionellen Gruppen, Elemente und Substanzen in der Probe vorhanden sind.