48
เเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเ (วววววววว วววววววววววว) 1 เเเเเเเเเเเเเ (PHOTOMETERS เเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเ เเเ เเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเ เเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเ เเเเเเเเเเเเเเเเ เเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเเ เเ spectrophotometer เเเ

( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 1

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (PHOTOMETERS)

1. อธิ�บายผังองค�ปรื่ะกอบข้องเครื่��องวัดควัามเข้�มแสงแบบต่�างๆ ได�

2. อธิ�บายรื่ะบ�องค�ปรื่ะกอบส าคญและหน้�าที่&�ข้ององค�ปรื่ะกอบภายใน้เครื่��องวัดกล��มที่&�ใช้�หลกการื่วัดควัามเข้�มแสงได�

3. อธิ�บายการื่ต่รื่วัจสอบการื่ที่ างาน้เบ�+อต่�น้ข้องเครื่��อง spectrophotometer ได�

Page 2: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 2

• เครื่��องวัดค�าด,ดกล�น้แสงข้องสารื่ละลาย Spectrophotometer และ Photometer• เครื่��องวัดแสงที่&�สะที่�อน้จากผั�วัวัต่ถุ� Reflectance photometer• เครื่��องวัดค�าการื่ด,ดกล�น้แสงข้องอะต่อมอ�สรื่ะ Atomic absorption spectrophotometer• เครื่��องวัดการื่เปล�งแสงข้องอะต่อมอ�สรื่ะ Atomic emission photometer• เครื่��องวัดการื่เรื่�องแสงข้องสารื่ละลาย Fluorescent photometer, Illuminometer, Chemiluminescent photometer • เครื่��องวัดแสงกรื่ะเจ�งจากโลเลก�ลสารื่ Nephelometer / Turbidimeter

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (PHOTOMETERS)

Page 3: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 3

Electromagnetic energy or wave

Wavelength() Common Source of energy

Over 25 cm Radio waves Electron-spin orientation

0.4 – 25 cm Microwaves (radar) Molecular rotation

25,000 – 4,000,000 nm

Far Infrared

Molecular vibration25,000 – 25,000 nm True Infrared

800 – 2,500 nm Near Infrared

400 – 800 nm Visible light Valence electron transition10 – 400 nm Ultraviolet (UV)

0.1 – 10 nm Soft X-rays and X-rays

Inner-shell electron transition

Less than 0.1 nm Gamma rays (isotopes)

Nuclear transition

Page 4: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 4

Page 5: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 5

-400435

-435500

-500570

-570600

-600630

-630700

VioletBlue

GreenYell

owOrangeRed

-Green yellow

YellowRedBlue

-GreenblueGreen

Visible Spectrum

ApproximatedWavelength (nm)

Color of absorbed light

Color of solution

Page 6: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 6

Incident Light [ Io ]

Transmitted Light [ It ]

- 2A = log %T

Transmittance [T] =It

I0

%Transmittance [%T] =

It

x 100 = 100TI0

Absorbance [A or O.D.] = log

1= log

I0= log

100

T It %T= log 1 – log T = - log T

Absorbance [A or O.D.] = log

100= log 100 – log %T%T

Page 7: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 7

b = ควัามกวั�าง หรื่�อ รื่ะยะที่างที่&�แสงผั�าน้ ( cm )

Incident Light [ I0

] Transmitted Light [ I t

]

C = ควัามเข้�มข้�น้ข้องสารื่ละลาย หรื่�อ ควัามเข้�มข้�น้ข้องต่วัถุ,กละลาย

b

b

b b

*ต่วัที่ าละลายไม�ด,ดกล�น้คล��น้แสง ( g%)

= = a b CBeer and Lambert’s Law ===>

= C

= b

C มากข้1+น้, b คงที่&�

b มากข้1+น้, C คงที่&�

Page 8: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 8

a = absorptivity coefficient (สมปรื่ะส�ที่ธิ�2การื่ด,ดกล�น้แสง)

หน้�วัยข้อง molar absorptivity ค�อ L.mol-1.cm-1 molar absorptivity ใช้�สุญญลกัษณ์�เป็�น

ถุ�า C ม&หน้�วัยเป3น้ mole/L

= = a b CBeer and Lambert’s Law ===>

Page 9: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 9

0.852

Monochromator

Energy Lamp

Cuvette

Photodetector

Amplifier &

Display deviceGrating

Mirror

Entrance Slit

Exit Slit•Interference filters•Prism•Grating

เครื่��องวัดค�าด,ดกล�น้แสงข้องสารื่ละลายSpectrophotometer และ Photometer

Page 10: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 10

Single beamspectrophotometer

Split beamspectrophotometer

Double beamspectrophotometer

Beam Splitter -or Half mirror

Page 11: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 11

VIS spectrophotometer UV spectrophotometer

UV/VIS spectrophotometer

- Tungsten filament lamp : 320 2500 nm

Hydrogen/Deuteriu - m lamp : 160 275

nm- Tungsten halogen lamp :

Xenon arc lamp :

ช้น้�ดข้องหลอดให�พลงงาน้(Energy lamp)

Page 12: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 12

Page 13: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 13

MgF2

เคล�อบด�วัยSilver

GlassGlass

Reinforced wave

Interference filters

Wave not Reinforced

ช้น้�ดข้อง monochromater

Page 14: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 14

1st- order spectru

m

2nd- order spectru

m

3rd- order spectrum

- Reverse order spectrum

Exit slit

Entrance slit

White Light

RefractionGrating

200 500 800

Spectrum pattern (linear scale)

Page 15: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 15

Near Infrareds light(NIR)

Near UV light

NIR

Near UV

Corn type prism Littrow type prism

350400800

Glass prism spectrum pattern (log scale)

200 300800

Quartz prism spectrum pattern (log scale)

250

200 500 800

Grating spectrum pattern (linear scale)

Page 16: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 16

Band pass is that range of wavel engths that pass through the exi

t slit of the wavelength selectingdevice.

Band pass

1 0 0 % peakheight

50% peak height

- half band pass

Nominal band pass(width) and - half band pass(width)

R

ad

ian

tEn

erg

yIn

ten

sit

y

Wavelength, nm

Page 17: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 17

Page 18: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 18

Page 19: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 19

วัสด�ที่&�ใช้�ที่ า cuvette=== === ===== ======= ===== P lastic Quartz

==== -==== =======

Page 20: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 20

ช้น้�ดข้อง photodetector• Photocell or Barrier layer cell or Photovoltaic cell•Phototube• Photomultiplier tube•Photodiode•Phototransistor• Photodiode array

Page 21: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 21

Glass window Silver lacquer

Semiconductor( selenium, cadmium )

= ==== ====(iron)

Photocell or Barrier layer cell or Photovoltaic cell

- Selenium type ต่อบสน้องต่�อแสงช้�วัง 380-700 ที่ที่, ไวัต่�อแสงช้�วัง 500-600 nm- ผัล�ต่กรื่ะแสงได� - 10100 A-ไม�เหมาะกบ spectrophotometer ที่&�ม& bandpass แคบๆ- ถุ�าถุ,กแสงน้าน้ๆ จะผัล�ต่กรื่ะแสงได�น้�อยลง เรื่&ยกวั�า fatigue

Page 22: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 22

Glass envelope= ==== =======

= ====Base

+- 90 volt

90 volt จ�ายกรื่ะแสงไฟฟ6าจน้เก�ด dark current

Phototube

Photosensitive material ที่&�ใช้�ได�แก�- - cesium antimony 352 625 nm - cesium oxide 600 1000 nm

multialkaline ( Sb / K/ Na / Cs )

ผัล�ต่กรื่ะแสได�น้�อย ต่�องม&ภาคข้ยายสญญาณไฟฟ6า , ม&ควัามไวักวั�า photocell,ถุ,กแสงน้าน้ๆ เก�ด fatigue ได� , อาย�การื่ใช้�งาน้ส+น้กวั�า photocell

Page 23: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 23

- Gas filled phototube

Photomultiplier tube : PMT

Page 24: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 24

P N P N

P N

P N

P N

P N

P N

N

N

P

N

Photodiode

Phototransistor Photodiode array

Page 25: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 25

1. Very elevated concentrations are measured.

2. Incident radiant energy is not monochromatic.

3. The solvent absorption is significant compare d to the solute absorbance.

4 . Radiant energy is transmitted by other mechanisms( stray light==

5. The sides of the cell are not parallel.

6 . The absorbance of a fluorescent solution is measured.

กรื่ณ&ที่&�การื่ด,ดกล�น้แสงข้องสารื่ไม�เป3น้ไปต่าม Beer’s Law

= = a b C

Page 26: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 26

Stray light0%

Stray light 1% Stray light 5

%

Absorbency

Concentration

Linearity เม��อม& 1 % Stray l

ight

Linearity เม��อม& 5 % Stray lig

ht

Page 27: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 27

การื่ปรื่บควัามถุ,กต่�องข้องควัามยาวัคล��น้แสงWavelength calibration

0.852

Monochromator

Energ y Lam

p

Cuvette

Photodetector

Amplifier &

Display device

Grating

Mirror

Entrance Slit

630

nm

Page 28: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 28

Didymiumfi l ter :

Peak => 585 nm

Holmium oxide

2415. +02.2794. +03.2875. +035.333 7. + 055.360 9. + 075.418 4. + 11.453 2. + 14.5362. +23.6372. +38.

Peak(nm) Potassium dichromate solution

0004 05. g/L in . N KOH

Peak=> 374+ 4nm

Peak=> 540+ 4 nm

576+ 4 nm

Oxyhemoglobin solution

Red cell in 0.05% NH4

OH

Cobalt chloride solution

4 4 1. g/L in % HCl

Peak=> 512+ 5nm

Page 29: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 29

Absorbance accuracy

Potassium dichromate solution

Copper sulfate solution

Cobalt sulfate solution

120 001mg/L in . N H2

SO4

4 1g%i n %H2

SO4

4 g% CoSO4

.(HN4

)2

SO4

.6H

2 O in 1%

H2

SO4

257 1738nm => . + 003. Abs. 357 nm =>1288. + 002. Abs.

การื่ต่รื่วัจสอบควัามถุ,กต่�องข้องการื่ด,ดกล�น้แสง

650 0448nm => . Abs.

510 048nm => . Abs.

Neutral density filters

Page 30: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 30

Absorbance linearity

การื่ต่รื่วัจสอบควัามเป3น้เส�น้ต่รื่งข้องค�าการื่ด,ดกล�น้แสง

Potassium dichromate solution 05in . N KOH

Copper sulfate solution == =12

SO4

02, 3, 4 5 6 7 8, , , , , 9 10, g%

Page 31: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 31

Stray light checking

การื่ต่รื่วัจสอบแสงรื่บกวัน้Stray light filter ม&ค�ณสมบต่�ด,ดกล�น้คล��น้แสงได�หมด

=> 0 %T หรื่�อ ต่วัเลข้ Abs. กรื่ะพรื่�บ NaI 10g/l 220nm

= == =2

50g/l 340 nm=2

Cr2

=7

025 005. g/l in . N KOH 370 nm=2

Cr2

=7

050 005. g/l in . N KOH 400 nmCuSO

4 350 g/l 680nm

* Stray light ไม�ควัรื่เก�น้ 1 %T

Page 32: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 32

Light Sourc

e

Photo detector

Readout device

Sample surface

เครื่��องวัดแสงที่&�สะที่�อน้จากผั�วัวัต่ถุ�Reflectance photometerวิดค่�าค่วิามเข้�มแสุงท#$สุะท�อนจากัผิ�วิวิตถุ�เป็ร#ยบเท#ยบกับค่�าค่วิามเข้�มแสุงกั�อนกัระทบผิ�วิวิตถุ�

Page 33: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 33

Reflection density (DR ) = Log ( RO = = test )

= O = Intensity of light reflected by standard

reflector

= test = Intensity of light reflected by test sample

- Barium sulface coated surface

A = log ( 1 / T ) or A = log ( Io = I t )

Transmittion density / Absorption / Opitical density

Page 34: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 34

Kubelka-Munk-Theory

R is the absolute reflectance of sampled layerk is the molar absorption coefficient of the sample surfaces is the scattering coefficient of the sample surface

The theory works best for optically thick materials where >50% of light is reflected and <20% of light is transmitted.

dX

Xx

iTiR

Backing Reflectance

Paper Reflectance

I0

IR

Page 35: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 35

Vaporized atoms in the group state (Ao ) absorb light at very narrowly defined wavelengths. [ 0.0

- 01 0.01 nm ]

A+ vapor + e- ------ > Ao vapor

Compounds ( A+ Cl- )heat สามารื่ถุด,ดกล�น้ hv

A* vapor

Ground state

Excited state ( unstable )

hv heat

Combustion process

OxygenOxide

High temperature

Page 36: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 36

-Hollowcathod

e lampChopper

Burner

Monochromator

Photomultipliertube

Readout device

Samplesolutio

n

Atomization = convert chemicals to atomic vapor Nebulization= convert solution to a fine spray or aerosol

Burner

Line spectrum light

เครื่��องวัดค�าการื่ด,ดกล�น้แสงข้องอะต่อมอ�สรื่ะAtomic absorption spectrophotometerกัระต��นโมเลกั�ลสุารให้�อย��ในร�ป็อะตอมอ�สุระแล�วิวิดค่�าด�ดกัล.นแสุงข้องอะตอมอ�สุระ ห้ลอดให้�พลงงานแสุงข้องระบบกัารวิดเป็�นห้ลอดท#$ให้�แสุงค่วิามยาวิค่ล.$นเด#ยวิ ซึ่1$งเร#ยกัวิ�า Hollow cathode lamp

Page 37: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 37

Page 38: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 38

Electrodes Discharge Lamp( )

Hollow cathode lamp

200-400Volt

200-400Volt

Specific metal Specific metal salt

===== === Electrical coil===== ===

Energy lamp for Atomic absorption spectrophotometer

Page 39: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 39

Burner head

Fuel gas

Oxidant

Sample capillary

Nebulizer

Nebulizer oxidant

Flow spoiler

Flow spoilerretainin

g screw

Nebulizer adjusting knob

Burnerhead lockingring

Pressure relief vents

To waste

Type ofburner

Total consumption burner

- Premix burner ( laminar flow burner )

Page 40: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 40

-Hollow cathode

lamp Chopper Burner

Monochromator

Photomultipliertube

Readout device

Samplesolutio

n

Line spectrum light

Emission interference

Ao + heat ---------------------> A*

hv

80 20%

ช้�วัยแก�ไข้ป8ญหา emission interference

Page 41: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 41

Flame atomic absorption spectrophotometer

Flameless atomic absorption spectrophotometer

Hydride generated atomic absorption spectrophotom eter

HgH2

-Hollow

cathodelamp

Chopper

Monochromator

Photomultipliertube

Readout device

Samplesolutio

n

Line spectrum light

Hydridegenerato

r Carrier gas

Cell

Temperature up to 2,300o C

Page 42: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 42

-Hollow cathode

lampChopper

Monochromator

Photomultipliertube

Readout device

Samplesolutio

n applyto

Line spectrum light

High Voltage apply ( temperature up to 2,700o C )

Graphite furnace atomic absorption spectrophotometer

Platform or tube m ade form carbon

Page 43: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 43

Burner

Wavelength selector( filters)

Photomul tiplier

tube

Readout device

Samplesolutio

n

Emission light

ใช้�วัด Na / K / Ca

เครื่��องวัดการื่เปล�งแสงข้องอะต่อมอ�สรื่ะAtomic emission photometerวิดค่วิามเข้�มแสุงท#$เป็ล�งออกัมาจากัอะตอมอ�สุระท#$ถุ�กัเผิาด�วิยเป็ลวิไฟ

Page 44: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 44

Direct type and Internal standard type of flame photometer

Internal standard : lithium or cesium

Sample and standard are diluted with a const ant concentration of internal standard

Readout device

burner

filters

detectors

Coincident device

Page 45: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 45

ScatteredAbsorbed

TransmittedLight

No loss of energy

No change ofenergy same wavelength before

and after it interacts wit h the matter

Energy loss Some energy loss and

Reemitted lightFluorescence and Phosphorescence

เครื่��องวัดการื่เรื่�องแสงข้องสารื่ละลายFluorescent photometerIlluminometer or Chemiluminescent photometer

Page 46: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 46

First monochromato

r

Second monochromator

Lightsource

Excitation slit

Emission slit

Sample in cuvette

Detector

Readout device

Fluorescent photometer or Fluorometerวิดค่วิามเข้�มแสุงท#$เป็ล�งออกัมาข้องสุารละลายห้ลงจากัถุ�กักัระต��นด�วิยค่ล.$นแสุง

Page 47: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 47

Illuminometer or Chemiluminescent photometer วิดค่วิามเข้�มข้องแสุงท#$เป็ล�งออกัมากัห้ลงจากัเกั�ดป็ฏิ�กั�ร�ยาเค่ม#

monochromator

Emission slit

Sample in cuvette

Readout device

Photo Detector

Luminol- - - -(5 amino 2,3 dihydro 1,4 phthalazinedione)

peroxidase

hv - 400 450 nm

- Luciferin ( 6 hydroxybenzothiazole )

Oxidized Luminol Enhancer เช้�น้

จะที่ าให� Intensity ข้อง emitted light มากข้1+น้

Low intensity

Page 48: ( )1 (PHOTOMETERS) 1. 2. 3. spectrophotometer. ( )2 Spectrophotometer Photometer Reflectance photometer Atomic absorption spectrophotometer Atomic emission

เครื่��องวัดควัามเข้�มแสง (วิ�สุ�ทธิ์�� กังวิานตระกั�ล) 48

Particle diameters of - Antigen antibodies complex : - 2501500, nm

ควัามยาวัคล��น้ที่&�ใช้�วัด => - 320 650 nm

-= 15 90

Light source

Collimatin g len

Slit

Filter

Sample Cuvette

Stray light traps

DetectorSignal

q

Monochromator

เครื่��องวัดแสงกรื่ะเจ�งจากโลเลก�ลสารื่Nephelometer : วิดค่วิามเข้�มแสุงท#$กัระเจ�งไป็จากัแนวิระนาบเด#ยวิกับค่ล.$นแสุงท#$กัระต�นป็ระมาณ์ - 15 90 องศาTurbidimeter : วิดค่วิามเข้�มแสุงท#$กัระเจ�งในแนวิระนาบเด#ยวิกับค่ล.$นแสุงท#$กัระต�น