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SORGENTE In generale una sorgente deve produrre luce in un ampio ambito di ed avere una intensità di emissione il più possibile uniforme Sorgente ideale.

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Presentazione sul tema: "SORGENTE In generale una sorgente deve produrre luce in un ampio ambito di ed avere una intensità di emissione il più possibile uniforme Sorgente ideale."— Transcript della presentazione:

1 SORGENTE In generale una sorgente deve produrre luce in un ampio ambito di ed avere una intensità di emissione il più possibile uniforme Sorgente ideale I

2 SORGENTI PER IL VISIBILE Si utilizza una lampada al tungsteno (comune lampadina) o al tungsteno-alogeno Intervallo di utilizzazione: = nm Utilizzabile per il visibile e il vicino infrarosso

3 SORGENTI PER UV Lampada al Deuterio D 2 D 2 + energia elettrica D 2 * D 2 + h Intervallo di utilizzazione: = nm

4 SORGENTI PER IR Sono comunemente costituite da filamenti di ossidi di elementi terrosi. Il filamento viene riscaldato mediante il passaggio di corrente, in modo da ottenere la produzione di radiazione IR. Lampada di Nernst (ZrO 2 /Ossidi di Ittrio) Intervallo di utilizzazione: = nm Spirale di NichelCromo Intervallo di utilizzazione: = nm Barra di carburo di silicio (Globar) Intervallo di utilizzazione: = nm

5 SORGENTI MONOCROMATICHE Sono sorgenti che producono linee spettrali specifiche. Questo tipo di sorgente può essere utilizzato in molti metodi spettroscopici quali UV/Vis/IR ed FT. Si utilizza quando è necessario avere una elevata intensità ed una riga di emissione molto stretta. Laser

6 LAMPADA A CATODO CAVO Questa sorgente produce righe di emissione specifiche a seconda dellelemento utilizzato per costruire il catodo. Queste lampade vengono comunemente utilizzate nei metodi di assorbimento atomico.

7 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA Questo componente è fondamentale se: Si è interessati ad una singola lunghezza donda Si devono esplorare in sequenza diverse lunghezze donda (scansione), ad esempio per ottenere uno spettro di assorbimento Il ruolo di un selettore di lunghezze donda è quello di far sì che solo una specifica arrivi al campione e/o al detector.

8 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA FILTRI Sono il più semplice tipo di selettore di Sono progettati per selezionare (trasmettere) un intervallo di lunghezze donda il più stretto possibile Sono di due tipi: filtri ad assorbimento filtri interferenziali

9 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA Filtri ad assorbimento Sono costituiti da un materiale che assorbe selettivamente alcune lunghezze donda. Possono trasmettere un certo intervallo di lunghezze donda, oppure tutte le radiazioni con lunghezza donda al di sopra o al di sotto di un determinato valore. Trasmittanza Trasmittanza Trasmittanza

10 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA Filtri interferenziali MAX = 2dn / N dove: d = spessore n = indice di rifrazione N = ordine MAX = 2dn / N dove: d = spessore n = indice di rifrazione N = ordine Strato metallico semiriflettente Strato sottile di CaF 2 o MgF 2 d

11 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA La luce passa attraverso la superficie Quando arriva sul secondo lato la luce viene riflessa allindietro Si realizza una interferenza con la luce incidente, costruttiva o distruttiva, in funzione dello spessore dello strato sottile Potrà essere trasmessa solo una specifica Filtri interferenziali

12 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA I filtri sono sono relativamente economici e utili per ottenere singole bande strette Se si devono eseguire misure a diverse è però necessario utilizzare più filtri Inoltre è impossibile eseguire una scansione di lunghezze donda

13 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA MONOCROMATORI Rappresentano una alternativa ai filtri. Mediante un monocromatore è possibile: Selezionare una qualsiasi lunghezza donda allinterno dellintervallo di utilizzazione del monocromatore Effettuare una scansione di lunghezze donda I monocromatori in uso attualmente sono: Prismi Reticoli

14 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA Prismi Si basano sul fatto che lindice di rifrazione di un materiale è funzione della lunghezza donda e quindi diverse lunghezze donda verranno rifratte con diversi angoli. I materiali più usati sono: Visibile- quarzo UV- N/A IR- NaCl, KCl Attualmente i prismi sono per lo più stati soppiantati dai reticoli di interferenza

15 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA

16 Vantaggi dei prismi Permettono di selezionare un ampio ambito di lunghezze donda Sono relativamente economici Svantaggi Bassa dispersione a lunghezze donda elevate La luce deve passare attraverso il materiale del prisma e ciò limita lintervallo di applicazione del prisma (la radiazione non deve essere assorbita)

17 SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA Reticoli Sono attualmente i monocromatori più utilizzati nella moderna strumentazione analitica Consistono di solito in una superfice riflettente contenente una serie di incavi paralleli Sono classificati in base al numero di linee/mm, che varia in funzione dellintervallo di utilizzazione: - UV/Vis: linee/mm - IR : linee/mm Sono classificati in base al numero di linee/mm, che varia in funzione dellintervallo di utilizzazione: - UV/Vis: linee/mm - IR : linee/mm

18 Il funzionamento dei reticoli è basato sul fenomeno dellinterferenza: i: angolo di incidenza della radiazione r:angolo di riflessione della radiazione d: distanza fra le linee n: ordine di riflessione : lunghezza donda SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA n = d(sin i + sin r) d r i

19 Un monocromatore a reticolo contiene comunque anche lenti e fenditure, necessarie al suo corretto funzionamento. SELETTORE DI LUNGHEZZA DONDA reticolo fenditura di uscita fenditura di ingresso sorgente specchio

20 RIVELATORI Ora è necessario rivelare la luce trasmessa dal campione od emessa dal campione stesso Il rivelatore (detector) deve essere in grado di convertire la luce in un segnale misurabile I rivelatori si basano su diversi principi fisici, in funzione dellla lunghezza donda della radiazione incidente

21 RIVELATORI Rivelatori più comuni Tipo diintervallo di proprietàuso Rivelatore(nm)misuratatipico Fototubo I correnteUV Fotomoltiplicatore I correnteUV/Vis Stato Solido varievarie Termocoppia I correnteIR Termistore I correnteIR

22 RIVELATORI Fototubo Si basa sulleffetto fotoelettrico: un fotone incide sul catodo rivestito di un materiale fotosensibile, provocando lemissione di un elettrone Si ottiene una corrente proporzionale alla intensità della radiazione incidente I fototubi sono soggetti ad un rumore di fondo (dark current) causato da effetti termici + _ catodo anodo

23 Fotomoltiplicatore Fodiodo (array di fotodiodi) RIVELATORI Fototubo fotomoltiplicatore cella Rivelatore a diode array cella Rivelatore a fototubo o fotomoltiplicatore


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