14.13 : مطيافية الانبعاث الذري بالبلازما المقترنة بالحث: الأجهزة

تعتبر مطيافية الانبعاث الذري بالبلازما المقترنة بالحث (ICP) مصدر البلازما الشائع الاستخدام في مطيافية الانبعاث الذري (AES)، وهي تقنية تقوم باكتشاف وتحليل عناصر مختلفة في العينة. غالبًا ما تسمى هذه الطريقة بمطيافية الانبعاث الذري بالبلازما المقترنة بالحث (ICP-AES).

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أجهزة مطيافية الانبعاث الذري بالبلازما المقترنة بالحث (ICP-AES): الأجهزة التسلسلية والأجهزة متعددة القنوات المتزامنة والاجهزة القائمة على تحويل فوريير، تعد الأخيرة الأقل استخدامًا. تحلل الاجهزة التسلسلية كل عنصر على حدة، حيث يتم برمجة الجهاز للتحرك من خط انبعاث عنصر إلى آخر، والتوقف لبضع ثوانٍ عند كل خط لقياس شدة الانبعاث بدقة. من ناحية أخرى، تم تصميم الأجهزة متعددة القنوات لقياس قيم شدة خطوط الانبعاث لعناصر متعددة في وقت واحد أو بشكل شبه متزامن. في حين أن الأجهزة المتسلسلة أكثر بساطة، إلا أنها تتطلب وقتًا أطول واستهلاك اكبر للعينات، مما يجعلها أكثر تكلفة على المدى الطويل.

يمكن لأجهزة قياس الانبعاث التسلسلية ومتعددة القنوات استخدام إما مطياف الحيود الكلاسيكي أو مطياف إيشيل. مطيافات الحيود الكلاسيكية: تُستخدم غالبًا في الأجهزة التسلسلية، وتحتوي على شبكة حيود هولوغرافية بعدد 2400 أو 3600 خط لكل مليمتر. يتم تدوير الشبكة بمحرك متدرج يتم التحكم فيه رقميًا لتوجيه أطوال موجية مختلفة بشكل متسلسل ودقيق على فتحة الخروج. أجهزة قياس الطيف ذات المسح السريع هي أجهزة تسلسلية تقوم بالمسح بسرعة كبيرة عند طول موجي مقارب لخط الانبعاث وذلك قبل التباطؤ اللازم للمسح عبر الخط بخطوات صغيرة. تقلل هذه الطريقة من الوقت المستغرق في المناطق ذات الاطوال الموجية الغيرمفيدة.

من ناحية أخرى، يمكن أن يعمل مطياف إيشيل إما كأجهزة مسح أو كأجهزة متعددة القنوات متزامنة. تتضمن الأجهزة متعددة القنوات المتزامنة إما مشتت متعدد الأطياف أو مطياف. تحتوي المشتتات متعددة الأطياف على سلسلة من أنابيب مضاعفة ضوئية للكشف، ولكن أجهزة قياس الطيف تستخدم أجهزة حقن الشحنة ثنائية الأبعاد (CIDs) أو أجهزة اقتران الشحنة (CCDs) كمحولات. في بعض أجهزة قياس الطيف الانبعاثية متعددة القنوات، توجد أنابيب مضاعفات الضوء خلف فتحات ثابتة على طول المنحنى البؤري للمشتت متعدد الأطياف الشبكي.

على الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع في أجهزة قياس الطيف الضوئي المتقدمة، إلا أن أجهزة قياس الطيف الضوئي القائمة على تحويل فوريير توفر مزايا مثل تغطية واسعة للاطوال الموجية والسرعة والدقة العالية والقياسات الدقيقة للاطوال الموجية والنطاق الديناميكي الكبير والحجم الصغير والإنتاجية البصرية الكبيرة. بشكل عام، توفر أجهزة قياس الطيف الضوئي المتقدمة امكانيات مختلفة، من المسح التسلسلي إلى الكشف المتزامن متعدد القنوات وتحليل تحويلات فوريير، مما يمكن الباحثين والمحللين من اختيار النهج الأنسب لاحتياجاتهم التحليلية المحددة.