تاریخچه ی:
طیف سنجی جرمی با لیزر
تفاوت با نگارش: 2
| | + | {DYNAMICMENU()} |
| | + | __واژه‌نامه__ |
| | + | *((واژگان اپتیک)) |
| | + | *((واژگان فیزیک لیزر)) |
| | + | __مقالات مرتبط__ |
| | + | *((اصول کار لیزر)) |
| | + | *((انواع لیزر)) |
| | + | *((ایمنی لیزری)) |
| | + | *((تمام نگاری)) |
| | + | *((خواص نور لیزر)) |
| | + | *((فاصله یاب لیزری)) |
| | + | *((همدوسی)) |
| | + | *((ماهیت نور همدوس لیزر)) |
| | + | *((کاربرد پزشکی لیزر)) |
| | + | *((کاربرد لیزر در اندازه گیری و بازرسی)) |
| | + | *((کاربرد لیزر در هولوگرافی)) |
| | + | *((کاربرد لیزر در مصارف نظامی)) |
| | + | __کتابهای مرتبط__ |
| | + | *((کتابهای اپتیک)) |
| | + | *((کتابهای فیزیک لیزر)) |
| | + | __[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=26|انجمن فیزیک]__ |
| | + | *[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=26|سوالات و نظرات خود را اینجا مطرح کنید.] |
| | + | __سایتهای مرتبط__ |
| | + | *سایتهای داخلی |
| | + | **[http://psi.ir/html/general/index_f.html|انجمن فیزیک ایران] |
| | + | **[http://www.hupaa.com|شبکه فیزیک هوپا] |
| | + | **[http://robot.ir/blog/mollasadra|ملاصدرا] |
| | + | **[http://www.hessaby.com|سایت دکتر حسابی] |
| | + | *سایتهای خارجی |
| | + | **[http://inventors.about.com/od/lstartinventions/a/laser.htm|تاریخچه لیزر] |
| | + | **[http://www.physics.mq.edu.au/~drice/quoptics.html|لینک سایتهایی در رابطه با اپتیک و اپتیک کوانتومی] |
| | + | **[http://optics.org|اپتیک] |
| | + | **[http://www.iop.org/EJ/journal/JOpt/8|مجلات اپتیکی] |
| | + | **[http://www.lasertainment.com|لیزر و هولوگرافی] |
| | + | **[http://ozoptics.com|دستگاههای نوری] |
| | + | **[http://www.creol.ucf.edu|مدرسه اپتیک و فتونیک creol] |
| | + | __گالری تصویر__ |
| | + | *[http://217.218.177.31/mavara/mavara-browse_gallery.php?galleryId=39|گالری علوم] |
| | + | body= |
| | + | |~| |
| | + | {DYNAMICMENU} |
| | + |
|
| | + |
| | + | | |
| | + | | |
| | + |
|
| | + | {img src=img/daneshnameh_up/9/99/msmat95.jpg} |
| | + | |
| | + | |
| | + | | |
| | + | | |
| | + | |
| | + | |
| | + | ~~green:نوعی طیف سنج جرمی~~ |
| | + | |
| | + | |
| | + | |
| | + | |
| | + | | |
| | !نگاه کلی | | !نگاه کلی |
| - | بعد از اینکه دانشمندان توانستند عمل ((یونیزاسیون)) را توسط ((لیزر)) انجام دهند با تلفیق این روش با طیف سنجی جرمی توانستند با تبخیر نمونه و ایجاد یون ، از طریق طیف‌سنجی قادر به شناسایی یونهای ایجاد شده گردند. در روش طیف‌سنجی جرمی از یک منبع ((لیزر پالسی|لیزر ضربانی)) با شدت زیاد برای تبخیر و یونش مقدار کمی از جسم جامد استفاده می‌شود. سپس یونهای مولکولی و عنصری توسط یک ((طیف‌سنج جرمی)) ، مجهز به تحلیلگر زمان پرواز مورد تجزیه قرار می‌گیرد. حساسیت بالا ، سرعت زیاد در کاربرد در زمینه تجزیه ((مواد شیمیایی|مواد آلی و معدنی)) از مزایای این روش می‌باشد.
در روش طیف‌سنجی جرمی لیزری یونهای فراوانی را می‌توان با استفاده از یک لیزر ضربانی با عمر ضربه زیاد به دست آورد. این یونها دارای ((انرژی جنبشی)) متفاوت ده بطوری که یک تجزیه جرمی موفق ، به دستگاههای تمرکز دهنده مضاعف همراه با عبور ((طیف جرمی)) خیلی کم دارد. |
+ | بعد از اینکه دانشمندان توانستند عمل یونیزاسیون را توسط ((شیمی و لیزر|لیزر)) انجام دهند، با تلفیق این روش با ((طیف سنجی جرمی)) توانستند با ((تبخیر)) نمونه و ایجاد ((آنیون و کاتیون|یون)) ، از طریق طیف‌سنجی قادر به شناسایی یونهای ایجاد شده گردند. در روش طیف‌سنجی جرمی از یک منبع لیزر ضربانی با شدت زیاد برای تبخیر و یونش مقدار کمی از جسم ((جامد)) استفاده می‌شود. سپس یونهای مولکولی و عنصری توسط یک ((طیف سنج جرمی)) ، مجهز به تحلیلگر زمان پرواز مورد تجزیه قرار می‌گیرد. حساسیت بالا ، سرعت زیاد در کاربرد در زمینه تجزیه ((مواد شیمیایی|مواد آلی و معدنی)) از مزایای این روش می‌باشد.
در روش طیف‌سنجی جرمی لیزری یونهای فراوانی را می‌توان با استفاده از یک لیزر ضربانی با عمر ضربه زیاد بدست آورد. این یونها دارای انرژی جنبشی متفاوت هتد، بطوری که یک تجزیه جرمی موفق ، به دستگاههای تمرکز دهنده مضاعف همراه با عبور طیف جرمی خیلی کم بستگی دارد. |
| | !تاریخچه | | !تاریخچه |
| - | اولین مطالعات راجع به سیستم لیزر به کار رفته در طیف سنجی جرمی لیزری درسال 1963 توسط ((هانینگ)) گزارش شد. در این روش از یک لیزر ضربانی یاقوت با قطر پرتو 150µm و عمر ضربه 50µs به همراه یک ((طیف‌سنج جرمی)) با تمرکز دهنده مضاعف استفاده شده بود. با مطالعات فراوان روی کاهش عمر ضربات لیزر و کاهش قطر نقاط متمرکز درسال 1966 اولین استفاده حقیقی از ((طیف سنج جرمی لیزری)) ، با استفاده از یک ((لیزر یاقوت)) با طول ضربانهایی درحدود نانوثانیه و قطر پرتو در حدود 20µm ، گزارش شد.
((هایلن کامپ)) و همکارانش در سال 1975 با استفاده از تمرکز دهنده‌های مخصوص قطر پرتو لیزر را به 0.5µm رساندند. با این روش حد تشخیص 0.2ppm برای ((لیتیم)) روی سطح نازکی ( 1µm - 0.1 ) از ((رزین اپوکسی)) بدست آمد. توسعه بعدی در این زمینه توسط ((خزورنگ)) و همکارانش درسال 1978 صورت گرفت. ایشان با استفاده از یک بازتابشگر یون ( تمرکر دهنده زمانی ) دریک طیف‌سنجی جرمی زمان پرواز ، درجه تفکیک جرم را افزایش دادند. |
+ | اولین مطالعات راجع به سیستم لیزر به کار رفته در طیف سنجی جرمی لیزری درسال 1963 توسط "__هانینگ__" گزارش شد. در این روش از یک لیزر ضربانی یاقوت با قطر پرتو 150µm و عمر ضربه 50µs به همراه یک طیف‌سنج جرمی با تمرکز دهنده مضاعف استفاده شده بود. با مطالعات فراوان روی کاهش عمر ضربات لیزر و کاهش قطر نقاط متمرکز درسال 1966 اولین استفاده حقیقی از طیف سنج جرمی لیزری ، با استفاده از یک لیزر یاقوت با طول ضربانهایی درحدود نانوثانیه و قطر پرتو در حدود 20µm ، گزارش شد.
"__هایلن کامپ__" و همکارانش در سال 1975 با استفاده از تمرکز دهنده‌های مخصوص ، قطر پرتو لیزر را به 0.5µm رساندند. با این روش حد تشخیص 0.2ppm برای ((لیتیم)) روی سطح نازکی ( 1µm - 0.1 ) از رزین اپوکسی بدست آمد. توسعه بعدی در این زمینه توسط "__خزورنگ__" و همکارانش درسال 1978 صورت گرفت. ایشان با استفاده از یک بازتابشگر یون ( تمرکر دهنده زمانی ) در یک طیف‌سنجی جرمی زمان پرواز ، درجه تفکیک جرم را افزایش دادند. |
| | !روشهای طیف سنجی جرمی با لیزر | | !روشهای طیف سنجی جرمی با لیزر |
| | در چندین سال اخیر ، توجه زیادی در میان ((دانشمندان شیمی|دانشمندان شیمی تجزیه‌ای)) به دو شاخه جدید در طیف‌سنج جرمی لیزری معطوف شده است. | | در چندین سال اخیر ، توجه زیادی در میان ((دانشمندان شیمی|دانشمندان شیمی تجزیه‌ای)) به دو شاخه جدید در طیف‌سنج جرمی لیزری معطوف شده است. |
| | !!روشهای چند فوتونی | | !!روشهای چند فوتونی |
| - | این روش شامل برهمکنش مستقیم بین فوتونهای تابش لیزر با مولکولها ، اتمها و یونها در فاز گاز می‌باشد و خود شامل دو روش می‌باشد. />
*__یونیزاسیون:__ ((یونیزاسیون)) چندفوتونی که ممکن رزونانسی یا غیر رزونانسی باشد و برای تجزیه عنصری در حساسیت‌های بالا به کار می‌رود.
*__((تفکیک نوری)):__ این روشها شامل جهش‌های الکترونی هستند و برای اتمها یا مولکولهای خاصی گزینش پذیری دارند. |
+ | این روش شامل برهمکنش مستقیم بین فوتونهای تابش لیزر با ((مولکول|مولکولها)) ، ((اتم|اتمها)) و ((آنیون و کاتیون|یونها)) در فاز ((حالات ماده|گاز)) می‌باشد و خود شامل دو روش می‌باشد:
*__یونیزاسیون:__ یونیزاسیون چندفوتونی که ممکن است رزونانسی یا غیر رزونانسی باشد و برای تجزیه عنصری در حساسیت‌های بالا بکار می‌رود.
*__تفکیک نوری:__ این روشها شامل جهش‌های الکترونی هستند و برای اتمها یا مولکولهای خاصی گزینش پذیری دارند. |
| | !!روشهای دفع سطحی | | !!روشهای دفع سطحی |
| - | این روش شامل برهمکنش پرتو لیزر با نمونه در فاز جامد می‌باشد، که بدین وسیله یونهای مولکولی و تکه‌های ساختاری مهم از مولکولهای پیچیده ، فرار و بسیار بزرگ تولید می‌شوند. بطور کلی حالتهای مختلفی برای ایجاد یون از جسم جامد بکار برده می‌شوند که از همه مهمتر روش دفع سطحی با ((لیزر)) و تبخیر با لیزر می‌باشد. |
+ | این روش شامل برهمکنش پرتو لیزر با نمونه در فاز جامد می‌باشد که بدین وسیله یونهای مولکولی و تکه‌های ساختاری مهم از مولکولهای پیچیده ، فرار و بسیار بزرگ تولید می‌شوند. بطور کلی حالتهای مختلفی برای ایجاد یون از جسم ((جامد)) بکار برده می‌شوند که از همه مهمتر روش دفع سطحی با لیزر و ((تبخیر)) با لیزر می‌باشد. |
| | !طیف‌سنجی جرمی رزونانس - یونیزاسیون | | !طیف‌سنجی جرمی رزونانس - یونیزاسیون |
| - | برای متخصصان طیف‌سنجی روشهای چند فوتونی امکان مطالعه جهش‌های الکترونی در مولکولهای خنثی را فراهم می‌سازد. یونیزاسیون چند فوتونی حساسیت طیف‌های جذبی جهش‌های غیر مجاز را افزایش می‌دهد. روشهای رزونانسی بازده زیادی از نظر یونیزاسیون داشته و از گزینش پذیری بالایی برخوردارند درحالی که یونیزاسیون غیررزونانسی حساسیت و گزینش پذیری کمتری داشته و تکه‌های کمتری ایجاد می‌کند.
با استفاده از روش یونیزاسیون رزونانسی طیف‌سنجی جرمی می‌توان فراوانی ایزوتوپی عناصر را حتی در غلظتهای بسیار کم و یا در حضور مزاحمتهای ((ایزوبار|ایزوباری)) حذف نمود. تکنیکهای رزونانس - یونیزاسیون بر مبنای برانگیختن نوری الکترونها در اتمهای آزاد (حالت گازی) پایه‌ریزی شده است. در این روش تعداد الکترونهای آزادی که در مرحله برانگیختگی یونی ایجاد می‌شود می‌تواند افزایش یافته و توسط یک ((آشکارساز گازی|شمارشگر نسبی گازی)) تشخیص داده شود. |
+ | برای متخصصان طیف‌سنجی روشهای چند فوتونی امکان مطالعه جهش‌های الکترونی در مولکولهای خنثی را فراهم می‌سازد. یونیزاسیون چند فوتونی حساسیت طیف‌های جذبی جهش‌های غیر مجاز را افزایش می‌دهد. روشهای رزونانسی بازده زیادی از نظر یونیزاسیون داشته و از گزینش پذیری بالایی برخوردارند، درحالیکه یونیزاسیون غیررزونانسی حساسیت و گزینش پذیری کمتری داشته و تکه‌های کمتری ایجاد می‌کند.
با استفاده از روش یونیزاسیون رزونانسی طیف‌سنجی جرمی می‌توان فراوانی ((ایزوتوپ|ایزوتوپی)) عناصر را حتی در غلظتهای بسیار کم و یا در حضور مزاحمتهای ((ایزوبار|ایزوباری)) حذف نمود. تکنیکهای رزونانس - یونیزاسیون بر مبنای برانگیختن نوری ((الکترون|الکترونها)) در اتمهای آزاد (حالت گازی) پایه‌ریزی شده است. در این روش تعداد الکترونهای آزادی که در مرحله برانگیختگی یونی ایجاد می‌شود، می‌تواند افزایش یافته ، توسط یک شمارشگر نسبی گازی تشخیص داده شود. |
| | !زمان تجزیه | | !زمان تجزیه |
| - | مهمترین مزیت طیف‌سنجی جرمی با لیزر ، توانایی این روش ، در تجزیه بسیار سریع و فوق‌العاده ((موادشیمیایی|مواد آلی و معدنی)) موجود در مقدار اندکی از نمونه است. در فاصله چند دقیقه بعد از برقراری خلأ ، بعد از انتخاب سطح تجزیه‌ای ، نمونه تجزیه شده و طیف حاصله به کامپیوتر منتقل می‌گردد. |
+ | مهمترین مزیت طیف‌سنجی جرمی با لیزر ، توانایی این روش در تجزیه بسیار سریع و فوق‌العاده ((موادشیمیایی|مواد آلی و معدنی)) موجود در مقدار اندکی از نمونه است. در فاصله چند دقیقه بعد از برقراری خلأ ، بعد از انتخاب سطح تجزیه‌ای ، نمونه تجزیه شده ، طیف حاصله به کامپیوتر منتقل می‌گردد. |
| | !مزایای روش | | !مزایای روش |
| - | مزایای عمده یونیزاسیون و ((طیف‌سنجی جرمی)) با لیزر قابل تغییر بودن قدرت لیزر برای ایجاد محدوده‌ای از شرایط یونیزاسیون می‌باشد. یکی از خصوصیات جالب این روش توانایی آن در ایجاد پیکهای اصلی از بسیاری از ترکیبات غیر فرار با ((وزن مولکولی)) بالاست که امکان دیدن آنها با طیف‌سنجهای جرمی معمولی وجود ندارد. |
+ | مزایای عمده یونیزاسیون و طیف‌سنجی جرمی با لیزر ، قابل تغییر بودن قدرت لیزر برای ایجاد محدوده‌ای از شرایط یونیزاسیون می‌باشد. یکی از خصوصیات جالب این روش ، توانایی آن در ایجاد پیکهای اصلی از بسیاری از ترکیبات غیر فرار با وزن مولکولی بالاست که امکان دیدن آنها با طیف‌سنجهای جرمی معمولی وجود ندارد. |
| | !مزاحمتها | | !مزاحمتها |
| | دو نوع مزاحمت در این روش وجود دارد.
| | دو نوع مزاحمت در این روش وجود دارد.
|
| | *مزاحمتهای طیفی ناشی از تفکیک جرمی محدودی است که اغلب برای تشخیص تکه‌های عنصری و مولکولی ممکن کافی نیست.
| | *مزاحمتهای طیفی ناشی از تفکیک جرمی محدودی است که اغلب برای تشخیص تکه‌های عنصری و مولکولی ممکن کافی نیست.
|
| - | *مزاحمتهای شیمیایی همواره به خاطر اثرات زمینه مقادیر بسیار کم ناخالصیها به وجود می‌آیند. |
+ | *مزاحمتهای شیمیایی همواره به خاطر اثرات زمینه مقادیر بسیار کم ناخالصیها بوجود می‌آیند.
{img src=img/daneshnameh_up/c/c1/hplc.jpg}
|
نوعی دگیر از انواع طیف سنج جرمی
|
|
| | !حد تشخیص | | !حد تشخیص |
| - | روشهای طیف سنجی جرمی لیزری در زمره حساس‌ترین روشها برای تجزیه مقادیر کم به حساب می‌آید. حد تشخیص در حدود {TEX()} {10^{-18} - 10^{-20}} {TEX} می‌باشد ولی از لحاظ تکرارپذیری این روش دقت خوبی ندارد و این به علت تغییرات (در چگالی پرتو) تابیده شده به نمونه می‌باشد. |
+ | روشهای طیف سنجی جرمی لیزری در زمره حساس‌ترین روشها برای تجزیه مقادیر کم به حساب می‌آید. حد تشخیص در حدود 20-1 تا 8-10 می‌باشد، ولی از لحاظ تکرار پذیری این روش دقت خوبی ندارد و این ، به علت تغییرات (در چگالی پرتو) تابیده شده به نمونه می‌باشد. |
| | !کاربردها | | !کاربردها |
| - | *تجزیه کیفی و نیمه کیفی برای تشخیص و حدس درباره زمینه و ((عناصر)) با مقادیر بسیار کم نمونه
|
+ | *تجزیه کیفی و نیمه کیفی برای تشخیص و حدس درباره زمینه و ((عنصر شیمیایی|عناصر)) با مقادیر بسیار کم نمونه
|
| | *به عنوان وسیله‌ای برای دنبال کردن تغییرات ناشی از عوامل خارجی در ساختار نمونه
| | *به عنوان وسیله‌ای برای دنبال کردن تغییرات ناشی از عوامل خارجی در ساختار نمونه
|
| | *به عنوان وسیله‌ای برای تشخیص ( اثر انگشت خاص ) ، یک نمونه
| | *به عنوان وسیله‌ای برای تشخیص ( اثر انگشت خاص ) ، یک نمونه
|
| | *برای حصول اطلاعات مربوط به اجزای مولکولی موجود
| | *برای حصول اطلاعات مربوط به اجزای مولکولی موجود
|
| | *به عنوان وسیله‌ای برای ترسیم ساختار شیمیایی نمونه‌های ناهمگن
| | *به عنوان وسیله‌ای برای ترسیم ساختار شیمیایی نمونه‌های ناهمگن
|
| - | این روش در ((تجزیه فلزات)) به منظور تعیین ((کربن)) و ا((کسیژن)) و ((نیتروژن)) آنها به کارمی رود. در اندازه گیری ایزوتوپی عناصری مانند ((اورانیوم)) و ((پلوتونیوم)) استفاده می‌شود. برای تعیین ((ترکیبات آلی)) با وزن مولکولی بالا در ریز بلورها استفاده می‌شود. دسته زیادی از ترکیبات معدنی شامل ((غیرفلزات)) ، ((فلزات)) ، اکسیدهای فلزی و ((نمک شیمیایی|نمکها)) و ((کمپلکس|کمپلکسها)) و همچنین ((پلیمر|پلیمرها)) توسط روش دفع سطحی با لیزر ، طیف‌سنجی جرمی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. |
+ | این روش در تجزیه فلزات به منظور تعیین ((کربن)) و ((اکسیژن)) و ((نیتروژن)) آنها بکار می‌رود. در اندازه گیری ایزوتوپ عناصری مانند ((اورانیوم)) و ((پلوتونیوم)) استفاده می‌شود. برای تعیین ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا در ریز بلورها استفاده می‌شود. دسته زیادی از ترکیبات معدنی شامل ((غیرفلزات)) ، ((فلز|فلزات)) ، اکسیدهای فلزی و ((نمک شیمیایی|نمکها)) و ((کمپلکس|کمپلکسها)) و همچنین ((شیمی پلیمر|پلیمرها)) توسط روش دفع سطحی با لیزر ، طیف‌سنجی جرمی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. |
| | !مباحث مرتبط باعنوان | | !مباحث مرتبط باعنوان |
| - | *((آشکاا ای))
*((زی فلزت))
*((تیک نوری))
*((طیف‌سنج جرمی))
*((یف ی ری))
*((یسنج رمی لیزری))
*((ی جمی))
*((لیزر))
*((یزر سی))
*((یویزاسیو))
|
+ | *((آرایشهای لیی))
*((اول ا لیزر))
*((نوع لیزر))
*((اینی لیزی))
*((تام ناری))
*((خواص نور لیزر))
*((سلاحهای لیزری))
*((طیف سنجی جرمی با لیزر))
*((فصله یاب لیزری))
*((فیزیک لیر))
*((یایش لیر))
*((یزر الکترون آزاد))
*((لیر دی اکسید کرب))
*((لزر گاز دی اکسید کربن)) />*((لیر نیم رسانا))
*((لیزر هلیوم - نئون))
*((لیزر یاقوت))
*((لیرهای حات جمد))
*((لیزرهای دیودی))
*((لیزرهای گازی))
*((یزر)) />*((مسی))
*((ماهیت نور مدوس لیزر))
*((کاربرد پزشکی لیزر))
*((کاربرد لیزر در اندازه گیری و بازرسی))
*((کاربرد لیزر در هووگرافی))
*((کاربرد لیزر در مصارف نظامی)) |
