جذب اتمی VARIAN مدل SpectrAA 250

جذب اتمی VARIAN مدل SpectrAA 250 یکی از پرکاربردترین و قابل اعتمادترین دستگاه‌های AAS است. این ابزار یک طیف سنج جذب اتمی شعله (FAAS) است که می‌تواند هم اندازه‌گیری جذب اتمی و هم اندازه‌گیری انتشار را انجام دهد. این AAS در سال 1994 به عنوان جانشین Varian AA-975 معرفی شد که اولین FAAS چندعنصری کاملاً خودکار بود.

در ادامه قصد داریم به بررسی مشخصات فنی این دستگاه بپردازیم. منتها پیش از ادامه‌ی این مطلب، در صورتی که قصد آشنایی بیشتر با فرایند طیف سنجی جذب اتمی دارید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ی جذب اتمی را مطالعه نمایید.

مشخصات فنی

نوع دستگاه: طیف سنج جذب اتمی شعله (FAAS)

منبع نور: لامپ کاتد توخالی (HCL)

ظرفیت لامپ: ظرفیت چهار لامپ با انتخاب و تراز خودکار

اتمایزر: نبولایزر و مشعل

سر مشعل: تیتانیومی، 10 سانتی‌متر، تک‌شیار یا 5 سانتی‌متر، دو شیار

گازهای شعله: هوا، استیلن، اکسید نیتروژن

سیستم نوری: پرتوی دوگانه‌ی واقعی با تک‌رنگ Czerny-Turner

فاصله‌ی کانونی: 277 میلی‌متر

محدوده‌ی طول موج: 190-900 نانومتر

دقت طول موج: ±0.2 نانومتر

وضوح طول موج: 0.1 نانومتر

عرض شکاف: متغیر از 0.1 تا 2.0 نانومتر در مراحل 0.1 نانومتری

تصحیح پس‌زمینه: لامپ قوس دوتریوم با منبع پیوسته و سوئیچینگ سریع

آشکارساز: لوله‌ی فوتو ضربی (PMT) با پاسخ طیفی از 185 تا 900 نانومتر

پردازش سیگنال: حالت‌های جذب، انتشار یا غلظت با منحنی‌های کالیبراسیون خطی، درجه‌ی دوم یا مکعبی

خروجی داده: صفحه‌ی نمایش رنگی CRT، چاپگر و رابط کامپیوتر

نرم‌افزار: بسته‌ی نرم‌افزاری با امکان توسعه‌ی روش، گزینه‌های منحنی کالیبراسیون، گزینه‌های تصحیح تداخل طیفی، ابزار آنالیز آماری، گزینه‌های انتقال داده‌ها و توابع تعریف‌شده توسط کاربر

ابعاد (طول * عرض * ارتفاع) : 110 * 61 * 40 سانتی‌متر

وزن: 65 کیلوگرم

منبع تغذیه: 100-120/220-240 VAC، 50/60 Hz

دستگاه SpectrAA 250 یک طیف سنج جذب اتمی شعله است که از یک لامپ کاتد توخالی (HCL) به عنوان منبع نور، یک نبولایزر و یک مشعل به عنوان اتمایزر، یک تک‌رنگ به عنوان انتخاب‌کننده‌ی طول موج و یک لوله‌ی فوتو ضربی (PMT) به عنوان آشکارساز استفاده می‌کند.

امکانات دستگاه

این دستگاه طیف گسترده‌ای از ویژگی‌ها را دربر می‌گیرد که به تطبیق‌پذیری و قدرت آن به عنوان یک ابزار AAS کمک می‌کند. از جمله این ویژگی‌ها عبارتند از:

قابلیت سری سریع

SpectrAA 250 این توانایی را دارد که تمام عناصر موجود در هر نمونه را قبل از شروع نمونه‌ی بعدی اندازه‌گیری کند. این ویژگی نیاز به اندازه‌گیری یک عنصر برای همه‌ی نمونه‌ها و سپس تغییر به عنصر دیگر را از بین می‌برد و در نتیجه زمان آنالیز تا 50 درصد کاهش می‌یابد. در نتیجه‌ این پیشرفت تا حد زیادی بهره‌وری را افزایش می‌دهد و مصرف نمونه را بهینه کرده و این ابزار را برای آزمایشگاه‌های با توان بالا ایده‌آل می‌کند.

علاوه بر این، استفاده از قابلیت سری سریع امکان مدیریت بهتر منابع و ردیابی نمونه را فراهم می‌کند. این ویژگی با حذف نیاز به تعویض المان نه تنها در زمان صرفه‌جویی می‌شود، بلکه خطر آلودگی یا مخلوط‌شدن نمونه در طول فرآیند آنالیز نیز کاهش می‌یابد. این ویژگی نهایت دقت را در اندازه‌گیری‌های AAS تضمین می‌کند زیرا هر نمونه به صورت جداگانه بدون وقفه آنالیز می‌شود.

برجک چهارلامپ

این دستگاه دارای یک سیستم برجک چهارلامپ است. این سیستم قادر است تا چهار لامپ کاتد توخالی (HCL) را در خود جای دهد و امکان انتخاب خودکار لامپ مورد نظر توسط کامپیوتر را فراهم می‌کند. این ویژگی عملکرد و آنالیز هم‌زمان حداکثر چهار عنصر را بدون نیاز به تغییر لامپ یا تنظیم مجدد ممکن می‌سازد.

سیستم برجک چهارلامپ با حذف نیاز به تغییر مداوم لامپ به صورت دستی، خطر خطا یا آلودگی را در هنگام انجام آنالیزهای چندعنصری به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. این ویژگی فرآیند تحلیلی را ساده می‌کند و نتایج دقیق و قابل اعتماد را برای ماتریس‌های نمونه‌ی پیچیده تضمین می‌کند. آزمایشگاه‌ها با توانایی آنالیز تعداد زیادی از عناصر در یک اجرا می‌توانند در زمان، منابع و انرژی صرفه‌جویی کنند.

تصحیح پس‌زمینه‌ی دوتریوم

دستگاه VARIAN مدل SpectrAA 250 دارای قابلیت تصحیح پس‌زمینه‌ی دوتریوم ابتکاری است. این دستگاه با استفاده از یک لامپ قوس دوتریوم به عنوان منبع نور جایگزین برای تصحیح پس‌زمینه از طیف پیوسته‌ای از نور استفاده می‌کند که بیشتر طول‌موج‌های مورد استفاده در AAS را پوشش می‌دهد. این ویژگی منحصر‌به‌فرد، اندازه‌گیری جذب را با لامپ کاتد توخالی (HCL) و لامپ دوتریوم امکان‌پذیر می‌کند؛ در نتیجه حذف دقیق سیگنال پس‌زمینه از سیگنال کل را تسهیل کرده و منجر به اندازه‌گیری‌های دقیق و قابل اعتماد می‌شود.

استفاده از تصحیح پس‌زمینه دوتریوم، دقت بیشتری را به‌ویژه در ماتریس‌های نمونه‌ی پیچیده فراهم می‌کند. این ویژگی با کم‌کردن مؤثر سیگنال‌های تداخلی تضمین می‌کند که سیگنال آنالیت اندازه‌گیری‌شده، تحت تأثیر هیچ‌گونه نوسان یا تداخل پس‌زمینه‌ی بالقوه قرار نگیرد. این مزیت به‌ویژه در آنالیز ردیابی یا هنگام برخورد با نمونه‌هایی که مستعد تداخل طیفی هستند، بسیار حیاتی است.

اپتیک دوپرتویی واقعی

این دستگاه دارای یک سیستم نوری دو پرتویی واقعی است که نور ساطع‌شده توسط لامپ کاتد توخالی (HCL) را به دو پرتوی جداگانه تقسیم می‌کند. یک پرتو به‌عنوان یک پرتوی نمونه از شعله عبور می‌کند و دیگری شعله را به عنوان پرتو مرجع دور می‌زند. سپس دو پرتو مجدداً ترکیب شده و توسط لوله ضرب‌کننده‌ی حساس به نور (PMT) اندازه‌گیری می‌شوند. این تنظیمات نوری پیشرفته به طور موثری نوسانات یا رانش‌ها را در منبع نور و آشکارساز حذف می‌کند و به طور قابل توجهی پایداری و دقت ابزار را بهبود می‌بخشد.

 
جذب اتمی VARIAN SpectrAA 250 با استفاده از سیستم نوری دوپرتوی واقعی، اندازه‌گیری دقیق را با نظارت مداوم و جبران تغییرات در منبع نور یا پاسخ آشکارساز تضمین می‌کند. این ویژگی تضمین می‌کند که هرگونه تغییر احتمالی در عملکرد ابزار به دلیل عوامل محیطی یا اجزای پیری به طور موثر در زمان واقعی تصحیح شود و نتایج تحلیلی ثابت و قابل اعتمادی تولید شود.

تجهیزات جانبی دستگاه

این دستگاه به مجموعه‌ای از لوازم جانبی مجهز شده است که قابلیت‌های آن را بسیار افزایش داده و کاربردهای آن را گسترش می‌دهد. این لوازم شامل موارد زیر می‌شوند:

اتمایزر کوره‌ی گرافیت (GFAA)

این دستگاه با استفاده از یک دستگاه اتمایزر کوره‌ی گرافیتی، قادر به دست‌یابی به دمای بالا تا 3000 درجه‌ی سانتیگراد است. این ابزار امکان آنالیز عناصر کمیاب را در نمونه‌های کوچک یا پیچیده مانند مایعات بیولوژیکی، محصولات غذایی یا نمونه‌های محیطی فراهم می‌کند. GFAA همچنین محدودیت‌های تشخیص پایین‌، تا 1000 برابر کمتر از طیف‌سنجی جذب اتمی شعله (FAAS) را فراهم می‌کند که اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق و حساس را تضمین می‌کند.

علاوه بر این، اتمایزر کوره‌ی گرافیت به ویژه برای نمونه‌هایی که نویز پس‌زمینه‌ی بالا و سیگنال‌های متغیر را نشان می‌دهند، مفید است. فناوری پیشرفته‌ی آن به طور موثر تداخل را کاهش می‌دهد و در نتیجه، اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر و قابل اطمینان‌تر انجام می‌شود. این امر جذب اتمی SpectrAA 250 را به گزینه‌ای ایده‌آل برای محققان و دانشمندانی تبدیل می‌کند که به نتایج تحلیلی دقیق در زمینه‌ی مطالعاتی خود نیاز دارند.

سیستم تصحیح پس‌زمینه‌ی زیمان

سیستم تصحیح پس‌زمینه زیمان یکی دیگر از لوازم جانبی ارزشمند است که می‌توان آن را با این دستگاه ادغام کرد. جذب اتمی SpectrAA 250 با استفاده از یک میدان مغناطیسی، نور ساطع‌شده از لامپ کاتد توخالی (HCL) را به دو جزء پلاریزه تقسیم می‌کند. سیگنال پس‌زمینه با اندازه‌گیری جذب با هر دو جزء حذف می‌شود که منجر به اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر می‌شود.

سیستم تصحیح پس‌زمینه زیمان زمانی که همراه با اتمایزر کوره‌ی گرافیتی استفاده می‌شود بسیار مفید است. از آن‌جایی که GFAA اغلب سیگنال‌های پس‌زمینه‌ی بالا و متغیر تولید می‌کند، سیستم تصحیح پس‌زمینه‌ی زیمان به طور موثر این تداخل‌های ناخواسته را جبران می‌کند و در نتیجه داده‌های قابل‌اعتمادتری به دست می‌آید. کاربران با استفاده از این لوازم جانبی می‌توانند با اطمینان نمونه‌های پیچیده را با حداقل اعوجاج آنالیز کنند.

سیستم تولید هیدرید

دستگاه VARIAN SpectrAA 250 همچنین می‌تواند به یک سیستم تولید هیدرید مجهز شود که عناصر خاصی مانند آرسنیک، سلنیوم، جیوه یا آنتیموان را به هیدریدهای فرار تبدیل می‌کند. این هیدریدها مانند AsH3، SeH2، Hg یا SbH3 از واکنش عناصر با سدیم بوروهیدرید تولید می‌شوند. سپس هیدریدها از ماتریس نمونه جدا شده و برای آنالیز وارد کوره شعله یا گرافیت می‌شوند.

سیستم تولید هیدرید حساسیت و گزینش‌پذیری را برای این عناصر خاص با کاهش تداخل‌ها و اثرات ماتریس افزایش می‌دهد. این امر به‌ویژه در نمونه‌هایی که حاوی ماتریس‌های پیچیده هستند به نتایج تحلیلی دقیق‌تر و قابل اعتمادتری منجر می‌شود. برای مثال محققانی که نمونه‌های زیست‌محیطی یا بیولوژیکی را مطالعه می‌کنند، از این لوازم جانبی سود زیادی می‌برند؛ زیرا امکان تشخیص و تعیین کمیت عناصر کمیاب را با دقت استثنایی فراهم می‌کند.

سیستم تولید بخار سرد

این دستگاه علاوه بر سیستم تولید هیدرید می‌تواند به سیستم تولید بخار سرد نیز مجهز شود که به طور خاص برای آنالیز جیوه طراحی شده است. این سیستم با استفاده از کلرید قلع به عنوان یک عامل کاهنده، جیوه را به بخار جیوه‌ی عنصری تبدیل می‌کند.

سیستم تولید بخار سرد برای آنالیز جیوه بسیار سودمند است زیرا حساسیت و گزینش‌پذیری را افزایش می‌دهد. این سیستم با کاهش تداخل‌ها و اثرات ماتریسی، اندازه‌گیری دقیق‌تر و قابل اعتمادتر جیوه را تضمین می‌کند. این امر به ویژه در زمینه‌هایی مانند علوم زیست محیطی و سم‌شناسی که در آن تعیین کمیت دقیق سطوح جیوه برای نظارت و ارزیابی خطرات بالقوه بسیار مهم است، مفید خواهد بود.

سیستم آنالیز تزریق جریان

این دستگاه می‌تواند به سیستم تحلیل تزریق جریان (FIA) نیز مجهز شود. این سیستم فرآیندهای مختلف از جمله ورود نمونه، رقیق‌سازی، اختلاط، واکنش، جداسازی و تشخیص را خودکار می‌کند. FIA به افزایش توان نمونه، کاهش مصرف معرف، افزایش دقت و عملیات ساده‌تر کمک می‌کند. محققان و دانشمندان می‌توانند به طور قابل توجهی از FIA سود ببرند؛ زیرا بهره‌وری را افزایش می‌دهد و کارایی را در جریان کار تحلیلی آن‌ها به حداکثر می‌رساند.

نمونه‌گیر خودکار

این دستگاه می‌تواند از نمونه‌بردار خودکار استفاده کند که بارگیری نمونه‌ها را در نبولایزر یا کوره گرافیتی خودکار می‌کند. نمونه‌بردار خودکار حمل نمونه کارآمد، افزایش توان نمونه و کاهش خطاهای دستی را تضمین می‌کند. محققان با توانایی بارگذاری دقیق و تکرارپذیر نمونه‌ها می‌توانند به نتایج خود اطمینان بیشتری داشته باشند و نتایج کلی تحقیق را بهبود بخشند.

نرم‌افزار

دستگاه جذب اتمیSpectrAA 250 دارای یک بسته‌ی نرم‌افزاری جامع نیز هست که عملکردهای ابزار را کنترل می‌کند و کارهای مختلف جمع‌آوری و پردازش داده‌ها را انجام می‌دهد. این نرم‌افزار نتایج و نمودارها را ارائه می‌دهد، فرآیندهای کنترل کیفیت و اعتبارسنجی را انجام می‌دهد و گزارش تولید می‌کند. طیف گسترده‌ای از ویژگی‌ها از جمله ابزار توسعه‌ی روش، گزینه‌های برازش منحنی کالیبراسیون، گزینه‌های تصحیح تداخل طیفی، ابزارهای آنالیز آماری، گزینه‌های خروجی داده‌ها و توابع تعریف‌شده توسط کاربر را ارائه می‌دهد. این بسته‌ی نرم‌افزاری، رابط کاربری کاربرپسند و قابلیت‌های آنالیز پیشرفته، ساده‌سازی تحلیل و تفسیر داده‌ها را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.