Оптико-эмиссионный, атомный, атомно-эмиссионный и тп. — что означают в названиях наших спектрометров

Авторы:
Максимов М.В.

В последнее время наша компания столкнулась с серьезной путаницей наших заказчиков по поводу правильного названия приборов, метода анализа и сферы их применения. Одним из частых вопросов стал такой: А эмиссионный спектрометр это тоже самое что оптико-эмиссионный спектрометр или нет?

Мы решили на примере нашего нового спектрометра ИСКРОЛАЙН 250К разобраться, как же правильно его называть и почему именно так.

ИСКРОЛАЙН 250К – это искровой оптический атомно-эмиссионный спектрометр в компоновке для настольного размещения (так же может комплектоваться подкатным настраиваемым по высоте столиком для размещения на нём спектрометра).

Давайте разберемся

Спектрометром называется любой прибор, который для получения результатов анализирует (измеряет) спектры вещества. Рентгеновские, оптические, радиочастотные и т.п. – любые. Если средство измерения работает со спектрами – оно называется спектрометром.

Что такое эмиссионный спектрометр

Эмиссионным спектрометр можно будет назвать, если он работает с эмиссионными спектрами. Эмиссия – это излучение, или испускание (есть ещё абсорбция – поглощение). То есть исследуемое вещество в эмиссионном спектрометре является источником анализируемого излучения, а анализируемый спектр на таком приборе называется эмиссионным спектром, или спектром испускания. Тогда как в абсорбционных спектрометрах эталонное излучение пропускается через исследуемый образец, часть этого излучения поглощается образцом и на выходе мы имеем спектр поглощения, и изучаем, как образец поглощает эталонное излучение (как правило, изучается отношение излучения, прошедшего сквозь исследуемый образец к исходному излучению, падающему на образец – это и будет абсорбционный спектр, или спектр поглощения).

Что такое атомный спектрометр

С эмиссионным разобрались, перейдём к атомным. Причём ударение ставим на второй слог, букву «О» – чтобы не было ассоциаций с атомной бомбой, атомной электростанцией и радиацией. Тут никакой радиации нет и быть не может, а атомную электростанцию (бомбу) правильнее называть ядерной, ибо источником энергии там является ядро вещества (реакция ядерного деления вещества, по сути являющаяся распадом ядра исходного атома на составляющие с выделением большого количества энергии). Здесь же мы имеем дело с атомами и ионами – когда вокруг ядра вращаются электроны. Как известно из школьного курса физики, эти электроны вращаются по орбитам. Так вот, когда электрон переходит с одной орбиты на другую – он либо испускает энергию (эмиссия), либо поглощает её (абсорбция). И это будет атомный спектр испускания или поглощения. Это всё атомные спектрометры. Естественно, что в таких приборах измеряется их атомный состав – то есть не количество Fe2O3 в пробе, а отдельно количество железа и отдельно количество кислорода. Если энергия испускается или поглощается молекулами (а не атомами) – то такой прибор уже нельзя называть атомным спектрометром. Но зато он и определять будет не атомный состав пробы, а молекулярный состав. Для примера это как правило различные ИК абсорбционные и фурье спектрометры.

Что такое оптический спектрометр

Оптическим, мы называем спектрометр, который работает в оптической области спектра. Оптика – это такой раздел физики, который изучает распространение и взаимодействие электромагнитных волн оптического диапазона. В этот диапазон входит ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, и где то между ними находится маленькая область видимого спектра оптического диапазона. Всё просто. Смотрим описание типа средства измерения и в технических характеристиках находим спектральный диапазон. Граница оптического диапазона условна и смешивается с рентгеновским излучением в коротковолновой области спектра и с микроволновым излучением в длинноволновой области спектра. Зависит это от того, за счёт каких физических процессов происходит излучение. Но цифры назвать можно. Оптическое излучение лежит в диапазоне от единиц нанометров до десятков микрометров (до десятков тысяч нанометров). Таким образом, если спектральный диапазон спектрометра целиком лежит в оптическом диапазоне электромагнитного излучения – такой прибора называется оптическим.

Кроме «оптических», спектрометры бывают «рентгеновские», «радиочастотные» и т.п. Их излучение лежит вне оптического диапазона шкалы электромагнитных волн, и «оптическими» такие приборы называть нельзя.

Приставки: искровой, дуговой, лазерный, с индуктивно-связанной плазмой и тп.

Ну и прилагательное «искровой» или «дуговой» (а так же «лазерный», «с индуктивно-связанной плазмой», итд) зависит от того, какой тип генератора, или какой тип источника возбуждения используется для получения эмиссионного спектра. Если это электрическая дуга на воздухе или в аргоне – это дуговой спектрометр, а если LCR разряд или искра на воздухе или в атмосфере аргона – это искровой спектрометр. Если и то и другое в одном приборе – можно назвать и так и так – будет правильно. Всё просто.

На примере: «Эмиссионный спектрометр ИСКРОЛАЙН 250К»

Таким образом «Эмиссионный спектрометр ИСКРОЛАЙН 250К» - это наименование прибора, имя собственное, его название (в которое зашито то, что он для измерения использует спектры, и это спектры испускания, а не поглощения, но в-принципе, он бы мог называться и «Ромашка-333»). А «Искровой оптический атомно-эмиссионный спектрометр ИСКРОЛАЙН 250К» – это суть, где к названию добавили некий перечень уточняющих прилагательных, определяющих потребительские свойства прибора. Что он работает в оптическом диапазоне (не рентгеновском, например), что он для измерения анализирует атомные спектры (не молекулярные, например) и что для возбуждения этих спектров используется искровой разряд (а не индуктивно-связанная плазма, например). Все эти потребительские свойства в том или ином виде можно почерпнуть из описания типа средства измерения.