UV ve görünür bölgede çalışan pek çok ticari cihaz bulunur.
Bunların en basiti kolorimetrelerdir; kıyaslama gözle yapılır. En karmaşık
olanları ise çift-ışın yollu kaydedicili cihazlardır; bunlar 185-3000 nm
aralığına kadar geniş bir spektral bölgeyi tarayabilirler. Bu bölümde bir kaç
tipik cihaz görülecektir.
1. Fotometreler
Fotometreler absorbsiyon
analizlerinin yapıldığı basit ve fazla pahalı olmayan aletlerdir. Bir filtreli
fotometrenin kullanım rahatlığı, bakım kolaylığı, ve sağlamlığı çok gelişmiş
spektrofotometrelerde yoktur. Fotometrelerde, çok yüksek spektral saflığın
gerekmediğinde, kompleks bir cihazda olduğu kadar doğru sonuçlar elde
edilebilir.
Görünür (Visible) Fotometreler
Şekil-1'de iki fotometrenin
şematik diagramı görülmektedir. Birincisi tek-ışın yollu, doğrudan-okumalı bir
cihazdır; bir tungsten-filamen lamba, paralel ışın demeti veren bir mercek, bir
filtre, ve bir fotovoltaik hücre bulunur. Oluşan akım, ön yüzünde 0-100
arasında skala bulunan bir mikroampermetrede gösterilir. Işık yolu üzerindeki
örneğin yaptığı absorbsiyonun tamamını skalaya alabilmek için, bazı cihazlarda
lambaya verilen voltajı değiştirecek sistemler takılmıştır, bazılarında ise bu
ayarlama ışık yolu üzerine konulan bir diyaframın açıklığı değiştirilerek
yapılır. Fotovoltaik hücreden çıkan sinyaller aldığı ışın ile orantılı
olduğundan ışın yolu üzerinde bir örnek bulunduğunda skalada gözlenen değer tüm
skalaya göre % geçirgenlik değeri olur. Tabii örneğin doğrudan adsorbsiyonunun
ölçülmesi için logaritmik bir skala da bulunabilir.
Şekil-1: Tek ve çift-demetli fotometrelerin şematik
görünümleri
İkinci tip fotometreler çift
demetli, sıfır-ayarlıdır (Şekil-1). Bunlarda kaynaktan gelen ışın bir ayna ile
ikiye bölünür, bir kısmı örnekten geçerek fotovoltaik hücreye giderken diğer
kısmı solventten geçer ve başka bir fotovoltaik hücreye gider. İki fotovoltaik
hücreden çıkan akımlar değişken dirençlerden geçerler. Bu dirençlerden biri
0-100 arasında geçirgenliğe göre kalibre edilmiştir. İki direnç arasında
null-metre (sıfır ayarlayıcı) olarak çalışan hassas bir galvanometre bulunur,
AB arasındaki potansiyel düşmesi CD arasındakine eşit olduğunda galvanometreden
elektrik geçmez; diğer tüm koşullarda ise bir akım oluşur. Başlangıçta her iki
hücreye de solvent konur ve A bağlantısı 100'e getirilir, C bağlantısı ise
galvanometrede hiç akım görülmeyecek şekilde ayarlanır. Örnek hücresine ait
ışın yolu üzerindeki solvent hücresi çıkarılıp örnek konulur. Işının bir kısmı
örnek tarafından absorblanacağından çıkan ışının gücü azalır ve bu değişiklik
fotovoltaik hücreye yansır ve CD'deki potansiyel düşer; AB ile CD arasında
başlangıçta ayarlanan denge bozulur. Bu durumda A daha düşük değerlere kayarak
dengeyi yeniden kurar. Denge, örneğin 50'de oluşmuşsa skaladan doğrudan %
geçirgenlik (%50) değeri okunur. Çift-demetli fotometrelerde, voltaj
değişiklikleri nedeniyle ışın kaynağında oluşan dalgalanmalar önemli derecede
giderilebilir.
Probe-Tip (Elektrot) Fotometreler
Şekil-2'de bir daldırmalı
fotometrenin şematik diyagramı verilmiştir. Bunda kaynaktan ışığın geçirilmesi
bir optik fiberle yapılır. Işık, fiberin ucu ile bir ayna arasında bulunan
çözelti tabakasına geçirilir; fiberin ucu cam ile kapatılmıştır. Aynadan
yansıyan ışın ikinci bir cam fiberden bir fotodiod dedektöre geçer. Fotometrede,
ışık kaynağı ile eşanlı çalışan elektronik kesicili bir amplifikatör vardır;
böylece, fotometre fazla ışını almaz. Altı girişim filtresi bulunur. Bunlar
cihaz panelindeki bir düğme ile değiştirilebilir. Prob uçları paslanmaz çelik, pyreks,
asite dayanıklı plastiktir. Işık yolu 1mm-10 cm olabilir.
Şekil-2: Bir prob tip fotometre
Absorbsiyon
Analizlerinde Filtre Seçimi
Fotometrelerde her biri spektrumun
belirli bir kısmını geçiren bir kaç filtre bulunur. Analizde uygun bir
filtrenin seçimi çok önemlidir, çünkü ölçüm hassasiyeti doğrudan bu seçime
bağlıdır. Absorblanan ısının rengi çözeltinin kendi renginin tamamlayıcısıdır.
Örneğin, bir sıvının kırmızı görülmesi sıvının spektrumdaki kırmızı kısımları
geçirmesi yeşil kısımları absorblamasından ileri gelir. Konsantrasyonla değişen
yeşil ışının şiddetidir; bu nedenle yeşil bir filtre kullanılması gerekir.
Genel olarak bir fotometrik analiz için en uygun filtre, analiz edilen
çözeltinin renk tamamlayıcısı olanıdır. Renk tamamlama özelliğini gösteren bir
kaç filtre varsa bunlardan, örneğin en yüksek absorbansı (veya en düşük
geçirgenliği) göstereceği filtre tercih edilir.
Ultraviyole
Absorbsiyon Fotometreleri
Ultraviyole fotometrenin en önemli
uygulaması yüksek-performanslı sıvı kromatografisinde dedektör olarak
kullanılmasıdır. Bu uygulamada kaynak olarak bir civa buharı lambası bulunur ve
254 nm'deki emisyon bandı filtrelerle yok edilir. Bu tip dedektörler sıvı
kromatografisi bölümünde detaylı olarak incelenecektir.
Ultraviyole fotometreler,
fabrikalardaki gaz veya sıvı akımların içerdiği bir veya daha çok sayıdaki
bileşenlerinin konsantrasyonlarını izlemekte (sürekli olarak) de kullanılır.
Tipik uygulamalar arasında atık suda fenol, gazlarda klorür, civa, veya
aromatiklerin izlenmesi ve atmosferde hidrojen sülfür/sülfür dioksit oranının
saptanması sayılabilir.
2.
Spektrofotometreler
Görünür Bölgede
Çalışan Cihazlar
Genel görünür bölge olan 380-800
nm arasında çalışan çeşitli spektrofotometreler bulunur; cihazlar bu limitler
içinde fakat değişik aralıklarda çalışacak şekilde dizayn edilebilirler.
Görünür bölge spektrofotometreleri
çoğunlukla basit, tek-yollu, gratingi (prizma sistemi) bulunan ve çok pahalı
olmayan aletlerdir; kutu içinde ve taşınabilir tipleri çok kullanılır. Kullanım
amacı kantitatif analizlere yöneliktir.
Şekil-3'de tipik iki görünür
spektrofotometrenin şematik diyagramı verilmiştir. Şekil-3a’da Bausch and Lomb
Spektronik 20'nin şematik diyagramı görülmektedir. Tungsten-filamen ışık
kaynağından çıkan ışındaki dalgalanmaları düzenlemek amacıyla kaynaktan önce
bir referans fototüp konmuştur; böylece lambaya sürekli sabit bir akım verilme
zorunluluğu giderilmiştir. İki fototüp arasındaki sinyal yükseltilerek 5.5 inc
skalalı bir ölçme aletine gönderilir; skala geçirgenlik ve absorbansa göre
kalibre edilmiştir.
Spektronik 20'de, küvet (örnek
hücresi) tutucusundan çıkarıldığı zaman otomatik olarak ışın ile dedektörün
arasına giren bir kapak sistemi bulunur; böylece %0 T ayarı ve kontrolü
yapılabilir. Şekil-3a'da görülen ışık kontrol sistemi ise V-şeklinde bir
yarıktır; göstergede %100 T ayarı bu yarığı hareket ettirerek yapılır.
Spektronik 20'nin çalışma aralığı
340-625 nm’dir; bir fototüp ile üst sınır 950 nm’ye çıkarılabilir. Cihazda 20
nm genişliğinde band elde edilebilir ve dalga boyu ölçümünde ki hassasiyet ±2.5 nm’dır.
Şekil-3b'deki Turner cihazında bir
tungsten filamen kaynak, "Ebert yerleşimli"bir düzlem yansıtma
gratingi, ve 210-710 nm aralığında hassas bir fototüp dedektör bulunur.
Sonuçların okunduğu sistem geçirgenlik ve absorbansa göre kalibre edilmiştir;
skala 4 veya 7 inc olabilecek şekilde iki tiptir. Önce, bir kapak ile lamba ve
dedektörün birbiriyle ilişkisi kesilerek geçirgenlik sıfıra ayarlanır. Işın
yolu üzerine solvent hücresi konulur ve sabit ışık gücü geçirgenlik %100 olacak
şekilde ayarlanır. Bu işlemlerden sonra skalada örneğin geçirgenliği veya
absorbansı doğrudan okunur. Cihaz 9 nm kalınlığında band verebilir ve dalga
boyu ±0.2 nm hassasiyetle saptanabilir. Fotometrik doğruluk %0.5
A dır.
Turner cihazı ile çeşitli
aksesuarlar kullanılabilir. Deuteryum lamba ile 210 nm’ye, ilave bir fototüp
ile de 1000 nm ye kadar ölçmeler yapılabilir.
Ultraviyole - Görünür
Bölgeyi Kapsayan Tek-Işın Yollu Cihazlar
Bazı cihazlar hem ultraviyole ve
hem de görünür bölgede çalışabilecek şekilde dizayn edilmişlerdir. Bu tip
cihazlardan 190-210 nm alt limitlerden 800-1000 nm üst limitlere kadar çıkan
modeller vardır. Bunların hepsinde değiştirilebilen tungsten ve hidrojen (veya
deutöryum) lambalar bulunur. Çoğunda dedektör olarak fotomültipler tüpler,
dağıtıcı olarak da grating kullanılır. Bazılarında okuma sistemi digital,
bazılarında skalalıdır.
Şekil-3: Band spektrofotometrelere iki örnek; (a)
Spektronik 20 (Bausch and Lomb), (b) Turner 350 (Amoco Instrument Company)
Bu tip cihazların performans
özellikleri oldukca farklıdır ve tabii fiatları da birbirinden çok değişiktir.
Örneğin band genişliği 2-8 nm’ye, dalga boyu hassasiyeti ±0.5 - ±2mn ye kadar farklı
cihazlar bulunur.
Çeşitli gratingli cihazların optik
dizaynları Şekil-3'de anlatılan sistemlerden çok farklı değildir. Düzlem
grating yerine konkav grating kullanılabilir.
Şekil-4'de, ultraviyole ve görünür
bölgede çalışabilen, tek-ışın yollu Beckman DU-2 spektrofotometresinin şematik
diyagramı verilmiştir. Bu cihazda grating yerine bir Littrow prizması bulunur.
Cihaz ilk defa 1941'de pazarlanmıştır, ilk ticari spektrofotometredir. Optik
sistemi oldukça yüksek kalitelidir. Cihazın optik sistemi dizaynı hala bazı
imalatçılar tarafından kullanılmaktadır.
Şekil-4: Beckman DU-2 spektrofotometrenin şematik diyagramı
DU-2 spektrofotometrede spektrumun
ultraviyole ve görünür bölgelerinde çalışabilen kuvartz optik sistemler
bulunur. Işın kaynakları, düşük dalga boylarındaki çalışmalar için deuteryum
veya hidrojen deşarj tüpleri, görünür bölge için de tungsten filamen
lambasıdır; kaynaklar kullanım amacına göre değiştirilebilir. Işın bir çift
ayna ile yansıtılarak ayarlanabilir bir slitten (yarık) monokromatör bölmesine
geçirilir, buradan paralelleştirici ayna ile bir Litrow prizmaya gönderilir;
prizmanın konumu ayarlanarak istenilen dalga boyundaki ışık çıkış slitine
odaklanır. Optik sistem, slitlerden giren ve çıkan demetler dik bir eksende üst
üste bulunacak şekilde ayarlanmıştır; çıkan ışın monokromatörü giriş aynasının
üstündeki slitten geçerek terk eder.
Hücre bölmesinde hücrelerinin
konduğu bir tutucu kompartman vardır; tutucunun konumu değiştirilerek
hücrelerden herhangi biri ışın yolu üzerine getirilebilir (silindir şeklinde
veya 10 cm'lik hücrelerle de çalışılabilir).
Orijinal DU-2
spektrofotometrelerde biri 190-625 nm, diğeri 625-800 nm aralığında olan
değiştirilebilir iki dedektör kullanılır. Gilford, Instrument DU-2 için, bir fotometre
modernizasyon sistemi geliştirmiştir. Sistemde, iki dedektörün (fototüp) dalga
boyu aralığını kapsayan tek bir fotomultiplier kullanılır. Işın dedektörden
sonra bir yükseltici devresine gönderilerek transduser sinyali absorbansla
doğru orantılı olan voltaja çevrilir; okuma digital olarak yapılır. Yine
Gilfordun geliştirdiği bir aksesuar ile hücre taşıyıcı kompartman, saniyede beş
devir hızla salınım yaparak örnek ve referans hücrelerini sırayla ışın yolu
üzerine getirir. Böylece cihaz absorbans değerlerini otomatik olarak okur.
Dalga boyu, slit-yürütme mekanizması ve bir kaydedici ilave edilerek spektrumun
çizilmesi sağlanabilir.
Geliştirilmiş DU-2
spektrofotometrelerde yüksek-kaliteli elektronik kompartmanlar kullanılarak
fotometrik hassasiyet %±0.5 A kadar yükseltilebilir,
slit ayarının uygun bir şekilde değiştirilmesiyle 0.5 nm'den daha dar band
genişlikleri elde edilebilir (daha önce görülen gratingli cihazlarda sabit slit
açıklıklarından çalışılır).
Otomatik olmayan DU-2
spektrofotometreler daha çok belirli dalga boylarındaki kantitatif analitik
ölçmelerde çok kullanılan cihazlardır.
Tek-Işınlı (Yollu)
Bilgisayarlı Spektrofotometreler
190-800 nm (bir aksesuar ile 900
nm'ye kadar) aralığında çalışan bilgisayarlı, kaydedicili, tek demetli
spektrofotometreler yapılmıştır. Bu cihazlarla önce, ışın demeti yolunda
referansla bir dalga boyu taraması yapılır. Alınan dedektör çıkışı rakamsal
veriye dönüştürülerek bilgisayarın hafızasında saklanır. Sonra örnek taranır ve
saklanan verinin yardımıyla absorbans hesaplanır. Spektrumun tamamı bir
katod-ışını tüpünde iki saniye içinde görüntülenir. Tarama hızı 1200 nm/dak
dır. Cihaza bağlı olarak çalışan bilgisayar çeşitli işlemler yapar; log
absorbans, geçirgenlik, türev alma, görüntüleme, taramaların tekrarlanması,
konsantrasyon hesapları, pik konumu ve yükseklik tayinleri, ve kinetik
ölçmeler, gibi.
Daha önce de değinildiği gibi tek-kanallı
cihazların çıkışı yüksek enerjilidir ve sinyal/gürültü oranları büyüktür ve
örnek bölmelerinde gürültü oldukça azdır. Diğer taraftan, referans ve örnek
çözeltilerinden alınan dedektör çıkışlarını sırayla kaydetme işlemi, kaynaklar
ve dedektörlerdeki Flicker gürültüsü nedeniyle fazla hassas olmaz. İmalatçı
firmalar bu kararsızlığın yeni kaynak dizaynı ve fotodedektördeki hafıza
etkilerini giderebilecek yeni bir elektronik dizaynla giderilebileceğini
belirtmektedirler.
Bu cihazların fotometrik doğrulukları
±0.005 A veya ±%0.3 T
olarak saptanmıştır; kayma 0.002A/s den daha küçüktür. Sabit yarıkların el ile
değiştirilmesiyle 0.5, 1, ve 2 nm band genişlikleri elde edilebilir.
Ultraviyole - Görünür
Bölgede Çalışan Çift-Işın Yollu Cihazlar
Ultraviyole-görünür bölgede
çalışan çift-ışın yollu değişik spektrofotometreler bulunur. Bu tip cihazlar
tek-demetli olanlara göre çok pahalıdır. Çok geliştirilmiş olan tipleri
genellikle 185-3000 nm gibi geniş bir aralığı kapsar.
Şekil-5'de iki ayrı spektrofotometre
görülmektedir. Üstte bulunan, otomatik olmayan bir ultraviyole-görünür
spektrofotometredir; bu cihaz diğerine göre daha ucuzdur ve ışını dağıtmak ve
giriş slitine göndermek için konkav bir gratingden yararlanılmıştır (Hitachi
Model 100-60). Bir motorla döndürülen sektör aynası demeti ikiye böler;
bunlardan biri örnekten diğeri referanstan geçer ve tekrar birleşerek bir
alternatif akım sinyali oluştururlar (iki ışının güçleri aynı olmamak koşulu
ile). Bu sinyal büyütülür ve P ve P0 oranı şekline dönüştürülür.
Okuma bir skala vasıtasıyla veya digital olabilir, bir kaydedici bulunması halinde veriler grafik olarak elde
edilir.
Şekil-5: İki ultraviyole-görünür spektrofotometrenin
şematik diyagramı; (a) Hitachi model 100-60, (b) Varian Cary Model 219
Şekil-5(b)'de yüksek performanslı
kaydedicili bir spektrofotometrenin şematik diagramı görülmektedir (Varian Cary
Model 219). Basit cihazlara göre böyle bir cihazın fiyatı oldukça yüksektir.
Cary cihazının önemli bir özelliği
çift-geçişli optik sisteminin bulunmasıdır; ışın örnek ve referans hücrelerine
gönderilmek üzere ikiye ayrılmadan önce bir grating tarafından iki kere
yansıtılır ve kırılır. Etki, bir çift monokromatördeki etkinin aynısıdır ve
saçılan ışının dağılması fazlalaşır.
İki cihazın performans özellikleri
oldukça farklıdır. Hitachi cihazı için, 220 nm'de rasgele ışın %0.07'den az,
dalga boyu doğruluğu ±0.4 nm ve dalga boyu hassasiyeti
(tekrarlanabilirliği) ±0.2 nm'dir. Aynı özellikler Cary
cihazında sırasıyla %0.002'den az, ±0.2 nm ve ±0.1 nm'dır. Hitachinin potansiyometrik doğrusallığı
0.005-0.01 A, Carrynin ise 0.0016-0.003 A'dir.
Ayrıca Cary cihazında sekiz
(Hitachide üç) kaydedici aralığı, otomatik slit kontrolü, otomatik %0 T ayarı,
ve konsantrasyonu digital olarak gösteren sistem de bulunur. Bir çok
uygulamada, Şekil-5(a)'da görüldüğü gibi basit ve ucuz cihazlar kullanılarak
yeterli sonuçlar alınabilir.
Tek-Işın Yollu ve
Çift-Işın Yollu Cihazların Kıyaslaması
P ve P0'ın ölçülmesi,
anında yapılması gereken işlemler olduğundan çift-ışınlı bir cihaz bu gerekleri
en iyi şekilde karşılar, ayrıca kaynaktaki, dedektördeki ve amplifierdeki
zamana bağımlı hataları, ve kısa süreli elektriksel dalgalanmaları giderir. Bu
nedenlerle çift-demetli bir spektrofotometrede, tek-demetli spektrofotometrede
olduğu kadar hassas elektriksel sistemlere gerek yoktur. Böyle bir avantajın dışında
çift-demetli bir spektrofotometrenin sistemleri yine de daha özel ve karmaşıktır.
Tek-demetli cihazlar, tek bir
dalga boyundaki absorbans ölçümleri ile yapılan kantitatif analizlerde çok iyi
sonuçlar verirler. Burada cihazın basitliği ve bakımının kolaylığı önemli bir
avantajıdır. Diğer taraftan ölçümlerin süratli ve absorbansın pek çok dalga boyunda
ölçülebilmesi çift-demetli cihazların kalitatif analizlerdeki en önemli
üstünlüğü olarak kabul edilir.
Çok Kanallı
Absorbsiyon Cihazları
1970'li yılların ortalarında
literatürde, spektrokimyasal ölçmelerde dedektör olarak silikon diod
dizilerinin ve vidicon tüplerinin kullanıldığı çeşitli yayınlar bulunmaktadır.
Bir monokromatörün odak düzleminde bu tip dedektörlerin bulunması halinde
spektrum elektronik tarama (mekanik değil) ile elde edilir; bir spektrumu
tanımlayan tüm veriler aynı anda alınır. Kontrol görevi yapan mikroişlemciler
gibi çok kanallı dedektörler de çeşitli kaynaklardan sağlanabilir. Bu
kaynaklardan bazıları spektrofotometre üreten firmalardır. 1980'e kadar
ultraviyole-görünür bölgelerde absorbsiyon analizine uygun elektronik çok kanallı
cihazlar üretilemedi.
Şekil-6'da 200-800 nm aralığında
absorbsiyon ölçmelerinde kullanılan bir çok kanallı (veya paralel yollu)
spektrofotometrenin şematik diyagramı görülmektedir. Diğer ultraviyole-görünür
absorbsiyon cihazlarının tersine, örnek hücresi kaynak ve monokromatör arasına yerleştirilmiştir.
Spektrumun tüm elementlerinin aynı anda gözlenebilmesi yönünden bu yerleşim
konumu zorunludur.
Şekil-6'daki cihazda bir
tungsten/halojen lambası ve bir deutöryum lambasından oluşan kaynak sisteminin
konumu oldukça ilginçtir; bunlar, lamba odası yarığında 200 nm'den 800 nm'ye
kadar sürekli bir ışın demeti verebilecek şekilde yerleştirilmişlerdir. Böylece
kaynağın anahtarla ayarlanmasına gerek olmaz. Diğer önmeli bir özellik bir
kaynak elipsi ve bir spektrometre elipsi içeren çift elipsoidal optik
sistemidir; Bu düzen küresel optiklerle elde edilenden daha yüksek bir ışın
enerjisi yaratır.
Lamba yarığı ve örnek bölmesi bir
elipsin iki odağında, örnek bölmesi ve monokromatöre giriş sliti diğer elipsin
iki odağında bulunur. Bu düzen, referans ve örnek hücreleri arasındaki alanda
üç ilave örnek hücresi ve küp köşe aynaları konulmasına olanak verir (Şekil-6).
Buradaki beş ışın demeti ile, dört örneğin absorbsiyon spektrası 6.4 saniye
gibi bir zaman içinde alınabilir.
Bu cihazın önemli bir parçası, bir
motor-sürücülü dikey şaft üzerine yerleştirilmiş bir çift düz aynadan oluşan
servo-kontrollu demet yönlendiricisidir. Üstteki ayna demeti önce referans ve
sonra da örnek hücrelerine yönlendirir. Alttaki ayna demeti sırayla
spektrografın elipsoidal giriş aynasına yansıtır. Giriş yarığının iki çenesinin
dış yüzeyleri uygun bir şekilde aynalanarak demetin kenarları iki büyük-alanlı
fotodioda yansıtılır. Demetin her zaman yarık üzerinde odaklanması ayna
şaftının konumu ayarlanarak sağlanır; ayarlama, bir servo mekanizmanın iki diodla
kontrol edilmesiyle sağlanır.
Şekil-6: Bir çok kanallı çift-demetli spektrofotometre, HP
8450 A
Monokromatör, tek bir madde
üzerinde yerleştirilmiş iki holografik gratingdir. Gratingler birbirine göre
3.5 derece eğimdedirler; böylece, 200-400 nm aralığında kırılan ışın bir
dedektöre yönlenirken 400-800 nm aralığındaki diğer dedektöre geçer.
Dedektörlerin her birinde 211
silikon diod, depolama kapasitörleri, ve 1/1 inç kadar uzunluktaki bir
yarıiletken çip üzerinde oluşturulmuş transistör anahtarları bulunur; her
diodun aktif yüzeyinin boyutları 0.6 x 0.5 mm dir (yarık görüntüsünün boyutları
ile aynidir). Bu durumda cihazın band genişliği 200-400 nm bölgesinde 1 nm,
400-800 nm bölgesinde 2 nm’dir. Ciplerde, her kapasitörü seri olarak yükleyebilen
devre vardır. Yükleme akımının integrasyonu, kuvvetlendirilmesi ve gürültü
düzeltmesi bir önamplifikatörle yapılır. Sinyal bundan sonra bir analog-digital
çeviriciden geçerek, absorbans veya geçirgenliğin küçük bir katot-ışını tüpünde
görüntülenmesini sağlayan 16-bitlik bir mikro, işlemciye gider. Veriler bir 32K
RAM de saklanarak daha sonra bir kaydediciye gönderilebilir. Mikroişlemci diğer
bazı fonksiyonları verebilecek şekilde programlanabilir; konsantrasyon ve
standart sapmaların hesaplanması, pik maksimalarının bulunması, standartlarla
kalibrasyon için eğri-yerleştirme, ve absorblayan karışımlardaki her bir
bileşenin konsantrasyonunun hesaplanması, gibi. Konsantrasyon hesaplamalarında
her bileşenin standart çözeltilerinin spektrumları önceden hafızada depolanır.
Bilinmeyen bir maddenin kantitatif verileri, buna en çok benzeyen bir
spektrumun saptanması ve hafızadaki bilgilerin senteziyle bulunur.
Tam bir spektrumun alınabilmesi ve
işlenebilmesi için gerekli gerçek ölçüm zamanı 1 saniyeden daha azdır. Ölçüm
sırası demetin, dedektöre ışın ulaşmayacak şekilde yönlendirilmesi sırasındaki
ölü akımın saptanmasıyla başlar. Yönlendiriciye sonra, demeti örnek konumuna
çevirecek şekilde komut verilir. Demetin doğru konumda olduğu belirlendikten
sonra her bir diod kapasitörüne seri halde akım yüklemesi başlar. 422
kapasitörün yüklemesi tamamlandığında ışın demeti referans hücreye döndürülür
ve aynı işlem tekrarlanır. Son olarak, demet tekrar ölü konuma getirilerek
tekrar bir ölü akım ölçümü alınır. İstenilirse, işlem birkaç kez
tekrarlatılarak sinyal/gürültü oranlarını yükseltmek için verilerin ortalaması
alınabilir.
Fotobozunma göstermeyen (veya çok
az gösteren) yüksek derecede foto hassas analitler için bile örneklerin
ultraviyole ışınla teması çok kısa tutulmalıdır. Bundan başka, fluoresans
girişimi en düşük düzeyde bulunmalıdır; fluoresans küresel olarak
emitlendiğinden, demet yolundaki fraksiyon cihazın gürültü sınırından daha az
olur. Son bir önemli konu da ters-optik dizaynının, örnek ve referans çözeltileriyle
kaynak ve monokromatör arasına yerleştirilmesidir; böylece, spektrofotometrelerde
zorunlu olan ışık-geçirmez örnek ve referans çözelti bölmelerine gereksinim
olmaz.
Şekil-6'daki cihazla çok bileşenli
karışımların kantitatif analizleri, hızı orta dereceli reaksiyonların ara
kademeleri çalışmaları, kinetik incelemeler ve sıvı kromatografisi veya diğer
tip kolonlardan alınan bileşenlerin kantitatif analizleri yapılabilir. Cihazın
dezavantajları, spektrofotometrik çalışmalardaki sınırlı resolüsyon gücü (UV'de
1 nm, görünür bölgede 2 nm) ve çok pahalı olmasıdır.
