spektrimetritit

Spektrimetritit ovat mittauslaitteita, joita käytetään valon spektrin mittaamiseen. Niillä voidaan arvioida valon aallonpituuksien ja intensiteettien jakaumaa sekä tallentaa spektrijaksoja erilaisissa näytteissä. Spektrimetritit ovat keskeisiä instrumentteja sekä tutkimuksessa että teollisuudessa, esimerkiksi kemiassa, fysiikassa ja tähtitieteessä.

Toimintaperiaate: valo ohjataan tulon aukon kautta kollimaattorin avulla dispersiivisen elementin, kuten prisman tai diffraktiogradin, kautta. Elementti jakaa valon eri aallonpituuksille ja fokusoida ne detektoriin, joka muuntaa valon sähköiseksi signaaliksi. Tuloksena on intensiteettikäyrä aallonpituuden funktiona. Monissa malleissa käytetään integroituja detektoreita, kuten CCD- tai photomultiplier-tyyppisiä, sekä signaalin käsittelyä.

Tyypit: dispersiiviset spektrimetritit, joissa käytetään prismaa tai diffraktiogradiin avulla, sekä Fourier-transformtiin perustuvia spektrimetrejä, joita hyödynnetään erityisesti infraspektrissä. Säädettävä tulon aukko ja valittavat mittausmenetelmät vaikuttavat resoluutioon. Laitteet voivat mitata UV–VIS–NIR-alueella riippuen valonlähteestä, optiikasta ja detektorista.

Komponentit: tulon aukko, kollimaattori, dispersiivinen elementti, fokusoiva optiikka, detektori ja lukulaitteet sekä signaalin käsittely- ja kalibrointijärjestelmä.

Sovellukset: kemiallinen analyysi, materiaalitutkimus, tähtitiede, ympäristön monitorointi sekä elintarvike- ja lääkeala. Spektrimetritit mahdollistavat sekä nopean spektrin mittauksen että tarkan aallonpituusresoluution.

Historia: spektrimetrian juuret ovat 1800-luvulla, Fraunhoferin ja muiden tutkijoiden kehitystyössä; prisman ja diffraktiogradin käyttöönotto paransi mittaustarkkuutta ja sovellusalaa.