આર્ક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ભૂતકાળ અને વર્તમાન

જ્યારે અણુ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટરની વાત આવે છે, ત્યારે મોટાભાગના લોકો તરત જ ICP-AES અથવા કદાચ સ્પાર્ક ડાયરેક્ટ-રીડિંગ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો વિચાર કરે છે. આર્ક ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉલ્લેખ બહુ ઓછા લોકો કરે છે. છતાં, અણુ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટર પરિવારના એક અનુભવી સભ્ય તરીકે, આ ટેકનોલોજીએ છેલ્લા દાયકાઓમાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સંશોધન, બિન-ફેરસ ધાતુઓ અને સામગ્રી વિજ્ઞાન જેવા ક્ષેત્રોમાં અકાર્બનિક તત્વોના ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક વિશ્લેષણમાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું છે.

આજે પણ, ઉચ્ચ-સ્તરીય સાધનો વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ હોવા છતાં, તેના ફાયદાઓ - જેમ કે પાવડર નમૂનાઓનું સીધું વિશ્લેષણ અને ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા - તેને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઉદ્યોગમાં ચાંદી, બોરોન અને ટીન નક્કી કરવા માટે નિયુક્ત પદ્ધતિ જાળવી રાખી છે. તે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રયોગશાળાઓમાં એક અનિવાર્ય સાધન રહે છે અને ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, નિઓબિયમ અને ટેન્ટેલમ જેવી ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ધાતુઓ તેમજ તેમના ઓક્સાઇડમાં અશુદ્ધ તત્વો શોધવા માટે પ્રમાણભૂત ભલામણ કરેલ પદ્ધતિ પણ છે.

વધુને વધુ મોટો થતો ક્લાસિક સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ

સૌપ્રથમ, ચાલો ચાપ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીના "નિવૃત્ત" લોકોથી પરિચિત થઈએ. શરૂઆતના ચાપ પરમાણુ સ્પેક્ટ્રોમીટર ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રા કેપ્ચર કરવા માટે ફોટોગ્રાફિક પ્લેટોનો ઉપયોગ કરતા હતા અને તેમને સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ કહેવામાં આવતા હતા. આ વાર્તા 1969 માં શરૂ થઈ હતી જ્યારે બેઇજિંગ બેઇફેન રુઇલી એનાલિટીકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ (ગ્રુપ) કંપની લિમિટેડના પુરોગામી - બેઇજિંગ નંબર 2 ઓપ્ટિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ફેક્ટરીએ - એક-મીટર પ્લેન ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ સફળતાપૂર્વક વિકસાવ્યો હતો. આ મોડેલ આજે પણ ઘણી પ્રયોગશાળાઓમાં એક સામાન્ય દૃશ્ય છે.

એક મીટર સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ

આ સાધન એક ઝીણવટભર્યા "ડાર્કરૂમ માસ્ટર" જેવું હતું. ચલાવવા માટે મુશ્કેલ હોવા છતાં (ફોટોગ્રાફિક પ્રોસેસિંગ પગલાંની જરૂર હતી), તેની અસાધારણ સંવેદનશીલતાએ ચાપ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો પાયો નાખ્યો અને તે સમયે તે બદલી ન શકાય તેવું હતું. તમે કદાચ મોટા મોડેલો પણ જોયા હશે - મોટા લીલા "બેરલ" સાથે બે-મીટર ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ.

બે-મીટર ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ

બે મીટરની ફોકલ લંબાઈવાળી "મોટી બેરલ" કેટલી પ્રભાવશાળી છે? હવે, નીચે આપેલા આ મહાકાય પદાર્થને જુઓ. તેની ફોકલ લંબાઈ 3.4 મીટર હોવાનું કહેવાય છે, જે સામાન્ય પ્રયોગશાળા માટે યોગ્ય નથી, અને તે એક મોટા ઉત્તેજના પ્રકાશ સ્ત્રોતથી પણ સજ્જ છે.

૩.૪-મીટર ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ

૩.૪-મીટર ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ ઉત્તેજના પ્રકાશ સ્ત્રોત

જટિલ ડેટા સંપાદન પ્રક્રિયા

સ્પેક્ટ્રોગ્રાફમાંથી ડેટા મેળવવો એ એક કંટાળાજનક અને જટિલ બાબત હતી: નમૂના તૈયાર કર્યા પછી, સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ કરવામાં આવતો હતો. એકવાર થઈ ગયા પછી, ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ ધારકને દૂર કરીને ડાર્કરૂમમાં લઈ જવો પડતો હતો. ઝાંખા લાલ સેફલાઇટ હેઠળ, પ્લેટનો વિકાસ, ફિક્સેશન અને ધોવાણ થયું - એક પ્રક્રિયા જે કાળા-સફેદ ફોટોગ્રાફ્સ વિકસાવવા જેવી જ હતી.

કાળજીપૂર્વક પ્રોસેસ કરેલી પ્લેટ વધુ પડતા સંપર્કમાં આવવાને કારણે સંપૂર્ણપણે કાળી થઈ શકે છે, જેના કારણે અગાઉના બધા કામ નકામા થઈ શકે છે. વૈકલ્પિક રીતે, ડેવલપર અથવા ફિક્સરની સમસ્યાઓને કારણે, પ્લેટ ખૂબ કાળી અથવા ખૂબ આછી હોઈ શકે છે જેથી તેનો ઉપયોગ કરી શકાય નહીં, જેના કારણે ફરીથી શરૂ કરવાની ફરજ પડી શકે છે.

ડાર્કરૂમ

ઉત્સર્જન વર્ણપટ રેખાઓની વિપુલતાને કારણે, તમારે તેમને ઉચ્ચ વિસ્તૃતીકરણ હેઠળ તપાસવાની જરૂર હતી, દરેક લક્ષ્ય તત્વ માટે એક પછી એક વિશ્લેષણાત્મક રેખાઓ પસંદ કરવી પડી હતી. માત્રાત્મક વિશ્લેષણ માટે ડેન્સિટોમીટરનો ઉપયોગ કરીને તેમની ઘનતા માપવાની જરૂર હતી. અનુભવી વિશ્લેષકો માટે પણ, આ સરળ કાર્ય નહોતું; શિખાઉ લોકો માટે, તે એક દુઃસ્વપ્ન હતું. રેખાઓ તરફ જોવાથી આંખો તાણાઈ ગઈ હતી, છતાં માત્ર થોડી વિશ્લેષણાત્મક રેખાઓ ઓળખાઈ હતી.

ઇમેજ સેન્સર ફોટોગ્રાફિક પ્લેટોને બદલે છે

ટેકનોલોજીકલ પ્રગતિ સાથે, ઇમેજ સેન્સર ટેકનોલોજી પરિપક્વ થઈ અને ઉદ્યોગોમાં તેનો ઉપયોગ જોવા મળ્યો. જેમ ડિજિટલ કેમેરાએ ફિલ્મ કેમેરાનું સ્થાન લીધું, તેમ ઇમેજ સેન્સરે પરંપરાગત ફોટોગ્રાફિક પ્લેટોને બદલીને આર્ક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીમાં ક્રાંતિ લાવી. ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઇફેક્ટનો ઉપયોગ કરીને, આ સેન્સર્સે ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલોમાં રૂપાંતરિત કર્યા, આખરે તેમને કમ્પ્યુટર સોફ્ટવેર પર સીધા પ્રદર્શન માટે ડિજિટાઇઝ કર્યા - પરંપરાગત સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સની બોજારૂપ ડેટા સંપાદન પ્રક્રિયાને દૂર કરી.

વાસ્તવિક વળાંક 2011 અને 2014 ની વચ્ચે આવ્યો.બીએફઆરએલAES-7000 શ્રેણી શરૂ કરી - એક વિક્ષેપકારક નવીનતા જે "ડાયરેક્ટ રીડિંગ" પ્રાપ્ત કરવા માટે ફોટોમલ્ટિપ્લાયર ટ્યુબ (PMTs) સાથે આર્ક સોર્સ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણને જોડે છે. વપરાશકર્તાઓને આખરે પ્લેટ પ્રોસેસિંગ અને ઘનતા માપન જેવા શ્રમ-સઘન પગલાંમાંથી મુક્તિ મળી, કાર્યક્ષમતામાં નાટ્યાત્મક સુધારો થયો અને ભૂસ્તરશાસ્ત્ર અને ધાતુશાસ્ત્રમાં આ ટેકનોલોજીના અપનાવવાને વેગ મળ્યો.

જ્યારે AES-7000 શ્રેણી ઝડપી હતી, ત્યારે તેની મર્યાદાઓ હતી - તેની વર્ણપટ રેખાઓ નિશ્ચિત હતી. 2017 માં,બીએફઆરએલઆગામી પેઢીના આર્ક ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટર, AES-8000 ના સત્તાવાર લોન્ચ સાથે, આ સાધનએ વધુ એક છલાંગ લગાવી. આ સાધનને પરંપરાગત એક-મીટર ગ્રેટિંગ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ - વૈકલ્પિક પ્રવાહ/ડાયરેક્ટ કરંટ (AC/DC) આર્ક ઉત્તેજના, ત્રણ-લેન્સ ઇલ્યુમિનેશન સિસ્ટમ અને ક્લાસિક એબર્ટ-ફેસી ઓપ્ટિકલ પાથ - ની શક્તિઓ વારસામાં મળી, જ્યારે સિગ્નલ શોધ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન CMOS સેન્સર અપનાવ્યું. સંપૂર્ણપણે ફરીથી ડિઝાઇન કરાયેલ, તેણે "તે અસ્તિત્વમાં છે તે જાણવા" થી "તે બધું જોવા" સુધીનો છલાંગ હાંસલ કર્યો. ચલાવવામાં સરળ, ઝડપી અને અનુકૂળ, AES-8000 એ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ વપરાશકર્તાઓના પીડા બિંદુઓને સીધા સંબોધિત કર્યા અને ઝડપથી આર્ક ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટર્સની નવી પેઢીમાં મુખ્ય પ્રવાહનું ઉત્પાદન બન્યું.

✔ કામગીરીમાં સફળતા: “એબર્ટ-ફેસી ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ + CMOS ડિટેક્ટર” સંયોજનનો સ્વીકાર. CMOS ની સંવેદનશીલતા સામાન્ય CCD કરતા અનેક ગણી વધારે છે, અને પેટન્ટ ઓપ્ટિક્સ સાથે મળીને, પૃષ્ઠભૂમિ દખલગીરી ઓછી થાય છે.

✔ મુખ્ય નવીનતા: સાચું પૂર્ણ-સ્પેક્ટ્રમ વિશ્લેષણ. તેણે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય નમૂનાઓમાં ચાંદી, ટીન અને બોરોન જેવા તત્વોને સચોટ રીતે માપવાના ઉદ્યોગ પડકારને જ હલ કર્યો નહીં પરંતુ રાષ્ટ્રીય ધોરણોની ચોકસાઈની જરૂરિયાતોને પણ પૂર્ણ કરી.

✔ સ્માર્ટ અનુભવ: ઓટોમેટિક ઇલેક્ટ્રોડ ગોઠવણી, સલામતી ઇન્ટરલોક, ઓટોમેટિક સોફ્ટવેર પૃષ્ઠભૂમિ કરેક્શન - આ બુદ્ધિશાળી સુવિધાઓ સાધનને માત્ર ચોક્કસ જ નહીં પણ વધુ "વપરાશકર્તા-મૈત્રીપૂર્ણ" અને સુરક્ષિત પણ બનાવે છે.

AES-8000 AC/DC આર્ક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમીટર

જૂના અને AES-8000 વચ્ચે સરખામણી

ક્લાસિકથી નવીન, અને પછી ફરી એકવાર ક્લાસિક બનવું. આર્ક ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રોમીટરના વિકાસમાં, બેઇજિંગ બેઇફેન-રુઇલી એનાલિટીકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ (ગ્રુપ) કંપની લિમિટેડના પ્રયાસો "ટેકનોલોજીકલ રિલે" ના સ્પષ્ટ માર્ગને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે તેના ઉત્પાદન પુનરાવર્તનો દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સતત સ્વ-સુધારણા દ્વારા, કંપનીએ બુદ્ધિશાળી ટેકનોલોજીના યુગમાં "પ્રાચીન" વિશ્લેષણાત્મક તકનીકને પુનર્જીવિત કરી છે.