ناپایداری تست اسپکترومتر؟ جزئیات به راحتی نادیده گرفته شده (قسمت ۱)

ناپایداری تست اسپکترومتر؟ جزئیات به راحتی نادیده گرفته شده (قسمت اول)

هنگام استفاده از اسپکترومتر برای تجزیه و تحلیل عبور، بازتاب، رنگ یا ترکیب، بسیاری از کاربران با مشکل مشابهی روبرو می شوند: حتی با همان نمونه و همان دستگاه، داده های اندازه گیری شده می توانند به طور قابل توجهی نوسان داشته باشند و منجر به تکرارپذیری ضعیف شوند.

اولین واکنش اکثر مردم این است که فرض کنند مشکلی در نمونه یا خود دستگاه وجود دارد. در واقعیت، با این حال، بیشتر ناپایداری اندازه گیری ناشی از جزئیات کوچکی است که به راحتی نادیده گرفته می شوند.

در قسمت اول، سه علت رایج ترین - و به راحتی نادیده گرفته شده ترین - ناپایداری اندازه گیری را پوشش خواهیم داد.

1. موقعیت پروب ثابت نیست:

تفاوت جزئی در زاویه می تواند تفاوت بزرگی در نتایج ایجاد کند

چه در حال انجام اندازه گیری بازتاب، عبور یا رنگ باشید، موقعیت پروب حیاتی است. فاصله، زاویه تابش، اینکه آیا پروب عمود بر نمونه است و آیا در تماس نزدیک با نمونه است، همگی می توانند مستقیماً بر میزان نور دریافتی تأثیر بگذارند.

اندازه گیری های دستی ممکن است راحت به نظر برسند، اما اطمینان از اینکه پروب هر بار دقیقاً به همان روش قرار می گیرد دشوار است. در نتیجه، داده های اندازه گیری می توانند به طور قابل توجهی متفاوت باشند.

برای دستیابی به تکرارپذیری خوب:
نصب ثابت > عملیات دستی
روش های استاندارد شده > اتکا به تجربه اپراتور

2. کالیبراسیون نامناسب

استفاده از طیف تاریک و طیف مرجع "به طور نامحدود"

طیف تاریک برای حذف نویز الکترونیکی و نور پراکنده محیطی استفاده می شود، در حالی که طیف مرجع توزیع طیفی منبع نور و پاسخ کلی سیستم مسیر نوری را ثبت می کند. این دو مرحله اساس داده های اندازه گیری پایدار را تشکیل می دهند، اما اغلب در طول عملیات ساده یا نادیده گرفته می شوند.

به عنوان مثال، اگر مسیر نوری جابجا شده باشد اما طیف مرجع قبلی همچنان استفاده شود، یا اگر تغییراتی در دمای محیط، شدت منبع نور یا وضعیت فیبر نوری وجود داشته باشد، نتایج اندازه گیری ممکن است تغییر کند.

برای اطمینان از نتایج پایدار: هر زمان که محیط تغییر می کند یا مسیر نوری تنظیم می شود، کالیبراسیون مجدد لازم است.

3. تداخل نور محیطی
"سیگنال نور پراکنده" که نمی توانید ببینید

نورپردازی کارگاه، نور طبیعی و لامپ های فلورسنت همگی حاوی اجزای طیفی هستند. اگر حتی مقدار کمی نور محیطی از شکاف های اطراف پروب یا لبه یک کره ادغام کننده وارد شود، می تواند بر سیگنال نمونه اضافه شود. تأثیر نور پراکنده به ویژه در اندازه گیری های بازتاب، تجزیه و تحلیل رنگ و اندازه گیری های نور کم قابل توجه است.

بسیاری از کاربران متوجه می شوند که اندازه گیری های انجام شده در روز و شب دو منحنی کاملاً متفاوت تولید می کنند. علت اصلی ممکن است به سادگی تداخل نور محیطی باشد. اقدامات ساده ای مانند مسدود کردن نور محیطی، افزودن پوشش و اجتناب از قرار گرفتن مستقیم در معرض نور می تواند به طور قابل توجهی پایداری اندازه گیری را بهبود بخشد.

در بسیاری از موارد، مشکلی در اسپکترومتر وجود ندارد و مشکلی در نمونه نیز وجود ندارد. مشکل واقعی به سادگی این است که این جزئیات اساسی اندازه گیری به درستی کنترل نشده اند و باعث می شوند نتایج آزمایش به طور مکرر با یکدیگر "بجنگند".

در قسمت دوم، با چندین عامل دیگر که به همان اندازه مهم - اما حتی بیشتر نادیده گرفته شده - ادامه خواهیم داد. با ما همراه باشید!