Ngày nay, phân tích quang phổ đã được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống, kinh tế – xã hội. Năm 2017, Trung tâm Công nghệ Laser đã được đầu tư, tăng cường hệ quang phổ UV-Vis NIR Cary 5000. Đây là một hệ thiết bị phân tích quang phổ hiện đại, cho phép đo phổ truyền qua, phổ hấp thụ, phản xạ, tán xạ của nhiều loại mẫu như: mẫu chất lỏng, màng, mẫu dạng bột, mẫu chất rắn….

Thiết bị có hiệu suất quang học cao với dải đo từ 175 nm đến 3300 nm, sử dụng đầu dò PbSmart, cho phép mở rộng phạm vi đo tới dải hồng ngoại 3300 nm. Thiết bị được điều khiển bằng phần mềm Cary WinUV trên Windows. Ngoài ra, với các phụ kiện tùy chọn kèm theo, người sử dụng dễ dàng thực hiện và kiểm soát quá trình đo và phân tích; Có thể mở rộng khoang chứa mẫu để đưa vào khoang các phụ kiện đo có kích thước lớn ví dụ như quả cầu tích hợp cho các phép đo quang phổ, đo thành phần phản xạ, tán xạ,… Hơn nữa, nhờ sử dụng cơ chế Lock-Down, việc thay đổi phụ kiện cho các yêu cầu phân tích khác nhau sẽ được thực hiện một cách nhanh chóng.

Hình ảnh thiết bị quang phổ UV-VIS-NIR cary 5000

Thông số kỹ thuật của thiết bị:

• Model: Cary 5000 UV-Vis-NIR
• Dải đo: 175 nm – 3300 nm
• Đầu thu NIR: PbS
• Đơn vị hấp thụ: < 8.0
• Thay đổi độ rộng khe: 0,01 nm
• Tốc độ quét: 0.004 – 2000 nm/phút.

Phần mềm điều khiển: WinUV

• Ưu điểm của thiết bị:
• Dễ sử dụng; chuẩn bị mẫu đơn giản, lượng mẫu nhỏ, dễ thực hiện;
• Cho kết quả đo nhanh (trong vài giây);
• Đo không phá hủy nên mẫu có thể được tái sử dụng cho các phân tích tiếp theo;
• Phân tích được đa dạng các mẫu chất rắn, bột, lỏng mà không cần xử lý hóa học hay gia công mẫu trước.
• Ứng dụng chủ yếu:
• Đo lường, phân tích quang phổ hấp thụ, tán xạ, phát xạ của mẫu vật trong các ngành vật lý, hóa học, khoa học vật liệu, sinh học, môi trường…;
• Phân tích lâm sàng; Thí nghiệm hóa học dầu mỏ; Thí nghiệm hóa học và sinh học;
• Quản lý chất lượng và kiểm soát môi trường, nguồn nước, thực phẩm, nông nghiệp;
• Kiểm soát chất lượng trong công nghiệp đồ uống, y học, phân tích axit nucleic, protein và nuôi cấy tế bào vi khuẩn.

Trong những năm qua, Trung tâm đã phối hợp với nhiều tổ chức KH&CN trong nước xây dựng các hệ đo quang và kiểm tra nhiều loại mẫu khác nhau, phục vụ công tác nghiên cứu khoa học và đào tạo sinh viên,… Có thể kể đến các đơn vị phối hợp chính như Viện khoa học Vật liệu-Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam; Đại học Bách Khoa Hà Nội; Viện Công nghệ Môi trường; Viện Công nghệ hóa học Thành phố Hồ Chí Minh; Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội; Đại học Sư phạm Huế; Đại học Thái Nguyên; Đại học Sư phạm Hà Nội; Đại học Quy Nhơn; Viện Công nghệ Môi trường- Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam; Viện Kỹ thuật Quân sự,…

Thiết bị được sử dụng cho các ứng dụng chủ yếu gồm:

• Đo độ phản xạ, truyền qua của các linh kiện quang học sử dụng trong các đề tài, dự án nghiên cứu khoa học;
• Đo, kiểm tra các mẫu rắn, màng, mẫu chất lỏng trong công nghệ vật liệu, môi trường, hóa học,…

Một số kết quả đo, kiểm tra phổ quang của mẫu vật như sau:

Xây dựng hệ đo, kiểm tra mẫu:

Đo phổ truyền qua: UV-Vis NIR Cary 5000 là một hệ thống quang phổ phân tử cho phép đo phổ hấp thụ của nhiều loại vật liệu với độ chính xác cao.

Phổ hấp thụ mô tả các tính chất hấp thụ của các phân tử, được biểu diễn bằng hàm số mô tả sự suy giảm cường độ tia bức xạ điện từ theo bước sóng (hay tần số). Hai đại lượng thường được sử dụng để định lượng sự suy giảm cường độ tia bức xạ điện từ là độ truyền quang và độ hấp thụ.

Độ truyền T qua được xác định theo công thức: T = I/I₀

trong đó: I₀ là cường độ tia sáng đơn sắc chiếu vào mẫu vật; I là cường độ tia sáng khi đi ra khỏi mẫu vật.

T có giá trị thay đổi từ 0 đến 1. Tỷ lệ phần trăm truyền quang được xác định bằng 100T%, và có giá thay đổi tương ứng từ 0 – 100%.

Độ hấp thụ A được xác định theo công thức: A = log (I/I₀) – log T.

Một số kết quả đo, kiểm tra độ truyền qua, độ hấp thụ bằng hệ thiết bị quang phổ UV-Vis NIR Cary 5000 như sau:

Đo, kiểm tra độ truyền qua:

Đo, kiểm tra phổ truyền qua của Gương bán phản xạ đỉnh bước sóng 1060 nm:

Đo, kiểm tra độ truyền qua của Gương phản xạ toàn phần, đỉnh bước sóng 1060 nm, của hệ thiết bị Laser Nd:YAG

Đo, kiểm tra độ truyền qua tại vùng bước sóng laser 1064 ± 20 nm của các chi tiết quang học trong hệ quang thu, hệ quang phát dùng cho thiết bị đo xa laser

Đo, kiểm tra hệ số phản xạ tại vùng bước sóng 1064 ± 20 nm đối với gương phản xạ của đầu phát laser dùng cho thiết bị đo xa laser.

Đo độ hấp thụ cảu mẫu CoFe5, CoFe6, CoFe7, MnFe5, 6, 7:

Với thế mạnh về kinh nghiệm nghiên cứu và hệ thống thiết bị hiện đại, Trung tâm Công nghệ Laser mong muốn được hợp tác với các đối tác trong công tác nghiên cứu, triển khai ứng dụng KH&CN và khai thác sử dụng trang thiết bị một cách hiệu quả.

Phòng Công nghệ quang tử