اسپکتروفتومتر چیست و نقش لامپ در آن چیست؟
اسپکتروفتومتر یکی از دستگاه های کلیدی در آزمایشگاه های آنالیز مواد است که با اندازه گیری میزان جذب یا عبور نور توسط یک نمونه، اطلاعات دقیقی از غلظت و نوع ترکیبات موجود در آن ارائه میدهد. این دستگاه با تولید نور از طریق لامپ های خاص (دوتریم برای ناحیه فرابنفش و تنگستن برای ناحیه مرئی)، نور را از نمونه عبور داده و با استفاده از یک دتکتور، میزان جذب یا ترانسمیتانس آن را اندازه گیری میکند.
لامپ، به عنوان منبع اصلی نور در این سیستم، اهمیت حیاتی دارد؛ چرا که کیفیت نور تولیدشده مستقیماً روی دقت نتایج نهایی تأثیر میگذارد. عملکرد ضعیف لامپ یا خرابی آن میتواند منجر به خطاهای غیرقابل جبران در نتایج آزمایش شود.
علائم خرابی لامپ در اسپکتروفتومتر
لامپ های مورد استفاده معمولاً از نوع دوتریم (Deuterium) برای نور UV و تنگستن – هالوژن (Tungsten-Halogen) برای نور مرئی هستند.
نشانه | توضیح کامل |
کاهش شدید شدت نور | مقدار جذب یا ترانسمیتانس غیرعادی بالا یا پایین میرود. |
روشن نشدن دستگاه | در صورت سوختن کامل لامپ، سیستم نوری راهاندازی نمیشود. |
تغییر ناگهانی طیف یا نویز | نوسان در منحنی جذب، ناپایداری در قرائتها. |
پیغام خطا یا ارور در نرمافزار | خطاهای مربوط به بخش نوری یا Light Source Fail. |
بوی سوختگی یا گرمای غیرطبیعی | نشاندهنده اتصالی یا تخلیه نادرست در لامپ. |
علت های رایج خرابی لامپ
- پایان عمر مفید: عمر لامپ ها محدود است و پس از حدود ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ ساعت کار (بسته به برند و مدل)، شدت نور تولیدی آن ها کاهش مییابد.
- روشن و خاموش کردن های مکرر: هر بار روشن شدن لامپ، شوک حرارتی ایجاد میکند که به تدریج به فتیله یا ساختار داخلی آسیب میزند.
- نفوذ گردوغبار: وجود گردوغبار در محفظه نوری باعث گرم شدن غیرطبیعی، افت شدت نور و حتی ترک برداشتن شیشه لامپ میشود.
- رطوبت: بخار آب یا ورود محلول های شوینده هنگام تمیزکاری می تواند باعث اتصال کوتاه یا سوختگی شود.
- ولتاژ نامناسب: نوسانات شدید برق یا استفاده از ترانس نامرغوب ممکن است به لامپ و مدارات اطراف آن آسیب بزند.
نحوه تعویض لامپ اسپکتروفتومتر (گام به گام)
نکته مهم: قبل از شروع هر عملیاتی، دستگاه را خاموش کرده و از برق جدا کنید. لامپ ها دمای بالایی دارند و باید حداقل ۲۰ تا ۳۰ دقیقه پس از خاموش شدن دستگاه صبر کنید.
مراحل تعویض:
- باز کردن پوشش بدنه: بسته به نوع دستگاه، کاور پشتی یا کناری باید باز شود. دقت کنید پوشش داخلی نوری دستگاه ضدغبار است، آن را با دست لمس نکنید.
- شناسایی محفظه لامپ: معمولاً در نزدیکی منبع تغذیه یا پشت دریچه مخصوص قرار دارد. روی برخی مدل ها با برچسب مشخص شده است.
- خارج کردن لامپ معیوب: با پیچگوشتی مناسب و دستکش، لامپ را جدا کنید. تماس مستقیم با شیشه لامپ ممنوع است چون چربی دست باعث ترک و کاهش عمر میشود.
- نصب لامپ جدید: لامپ هم مدل را تهیه و جایگزین کنید. دقت کنید پایه ها به درستی در جایگاه قرار گیرند. در صورت لزوم پیچ های تنظیم را آهسته محکم کنید.
- تمیزکاری نهایی: آینهها، عدسی ها و فیلترهای مسیر نور را با پارچه میکروفیبر و الکل ایزوپروپیل تمیز کنید.
- راهاندازی مجدد دستگاه: پس از نصب و بستن دستگاه، آن را روشن و تست اولیه انجام دهید.
تنظیم دقیق موقعیت لامپ (Alignment)
تنظیم موقعیت پرتو لامپ با عناصر نوری مثل شکافها (Slits)، عدسیها و آینه ها اهمیت بالایی دارد. اگر لامپ دقیق در راستای سیستم اپتیک نباشد، شدت نور در مسیر کاهش یافته و خوانش دتکتور ناپایدار میشود.
اقدامات برای تنظیم صحیح:
- بررسی بصری خروجی نور از شکاف
- تنظیم زاویه یا ارتفاع پایه لامپ (در برخی مدلها با پیچ مخصوص)
- ثبت و مشاهده مقدار شدت نور در نرمافزار (Intensity Check)
در مدل های جدیدتر، گزینه ای تحت عنوان Auto Align یا Lamp Positioning وجود دارد که این فرآیند را خودکار انجام میدهد.
کالیبراسیون پس از تعویض لامپ
برای اطمینان از صحت عملکرد پس از تعویض:
- Baseline Calibration: اجرای کالیبراسیون اولیه با آب مقطر یا بلنک (Blank) برای ثبت پایه جذب نور.
- Wavelength Check: با استفاده از فیلترهای مرجع یا محلول استاندارد (Holmium oxide یا Didymium filter) صحت طول موج را بررسی کنید.
- Intensity Validation: در برخی مدل ها با اجرای تست نوری، شدت نور توسط نرم افزار تأیید می شود.
ابزارها و ملزومات لازم برای تعویض ایمن
ابزار | کاربرد |
پیچگوشتی دو سو و چهار سو | باز کردن کاور دستگاه |
دستکش ضد استاتیک | جلوگیری از تماس مستقیم با لامپ |
لامپ جایگزین استاندارد | هممدل با لامپ قبلی برای نصب صحیح |
پارچه میکروفیبر یا دستمال بدون پرز | تمیزکاری نهایی عدسیها و مسیر نوری |
الکل ایزوپروپیل ۹۹٪ | زدودن آلودگی نوری و آثار چربی |
نتیجهگیری نهایی
لامپ اسپکتروفتومتر، نقش کلیدی در عملکرد دقیق و قابل اعتماد دستگاه دارد. خرابی آن می تواند منجر به داده های غلط، نویز بالا و توقف کامل عملکرد دستگاه شود. با رعایت اصول نگهداری، استفاده از برق پایدار و تعویض دوره ای لامپ با مدل اصلی، می توان از بروز بسیاری از مشکلات جلوگیری کرد.