Měřící
(indikační) jednotka optických měření
Detektor
světelného záření je zařízení, které zprostředkovává přeměnu energie záření na
jinou formu - obvykle fofochemickou, elektrickou nebo tepelnou.
Odezva
detektoru
1. fotometrická veličina
2. spektrální citlivost - relativní rozložení citlivosti
podle l se zřetelem na
maximální citlivost
3. pracovní oblast detektoru - úsek spektra, kdy
detektor dává významnou odezvu
4. setrvačnost - čas od dopadu záření na detektor do
okamžiku, kdy dostaneme maximální signál
Detektory
Převádějí zářivou energii nejčastěji na energii elektrickou.
Používají se: fotonky, fotonásobiče, detektory s diodovým polem.
Fotonky pracují na principu vnějšího fotoelektrického efektu. Spektrální citlivost fotonky závisí na způsobu potažení katody. Rozeznáváme dva druhy fotonek: vakuové fotonky a fotonky plněné plynem. Ve vakuové fotonce se elektrony uvolněné z fotokatody pohybují k anodě účinkem sacího napětí. Fotoelektrický proud je úměrný toku záření. V elektronkách plněných plynem elektrony ionizují cestou k anodě molekuly plynu a tak dochází k zesílení toku elektronů.
|
|
Fotoelektrický proud přechází přes odpor RL a odpor je přímo úměrný procházejícímu proudu.
|
|
|
Fotokatoda obsahuje vždy stříbro, Ag2O a různé alkalické kovy a jejich oxidy. Podle toho se mění spektrální odezva fotokatody vůči různým vlnovým délkám: Intenzita odezvy klesá od sodíku k cesiu, zatímco šíře spektrální odezvy se od sodíku k cesiu rozšiřuje. Maximální vlnová délka (nejnižší excitační energie), pro kterou lze fotokatodu použít, se nazývá dlouhovlnná mez. |
Fotonásobiče
|
|
Proud elektronů je usměrněn elektrickým polem tvarovaných dynod. Celkové sací napětí fotonásobiče bývá 1000 až 3000 V a je rozděleno na dynody po 75 až 300 V. Napětí rozhoduje o zesílení toku elektronů. Citlivost fotonásobičů je extrémní (zesílení několika milionů), přičemž jedna dynoda zesiluje 4 až 5-krát. Fotonásobiče mají obvykle kolem 10 dynod. Tento typ detektoru vyžaduje stabilní zdroj stejnosměrného vysokého napětí.
|
Detektory s diodovým polem
Je to sada diod, která jako celek umožňuje kontinuální nebo diskontinuální snímání celého spektra. Detektory s diodovým polem mají často > 300 diod a rozsah 200 – 700 nm (např. u HPLC). Analyzátory využívají také diodového pole, ale diody jsou umístěny pouze v místech, která odpovídají nejčastěji používaným detekčním vlnovým délkám. Takové uspořádání umožňuje měřit pouze při několika vlnových délkách (8 – 16). Proti interferenčním filtrům mají tyto detektory mnohem užší vrchol transmitance, neboť rozlišovací schopnost diody je < 1 nm. Detektory s diodovým polem mají také některé nedostatky ve srovnání s fotonásobiči. Je to především velký šum pozadí (řeší se opakováním měření a integrací záznamů), ale také velký temný proud.
Moderní acidobazické
analyzátory používají také detektory s diodovým polem, např. 128 vlnových
délek. Takto jsou získávána čistá spektra hemoglobinových derivátů, výsledky
jsou srovnávány se spektry knihovny. Velkou předností tohoto způsobu detekce je
vysoká pravděpodobnost detekce interferentů.
Další informace:
Petr Štern, Jaroslava
Vávrová