SPECTROMETRIE binnen ieders bereik | NL

Het menselijk oog ziet maar in het kleine ‘Vis’-gebied. Spectroscopische metingen worden in veel verschillende toepassingen gebruikt, in de fysica en scheikunde, zoals de waarneming van de chemische componenten die bepalend zijn voor de kleur van edelstenen.
 
Met de nieuwe ontwikkelingen op het gebied van glasvezel en miniaturisatie van optische componenten en detectoren, zijn spectroscopische technieken in een relatief korte periode in belangrijke mate geëvolueerd: spectrometers worden steeds kleiner en goedkoper.
 
Dankzij krachtige software is het gemeten relatief eenvoudig te vergelijken met reeds bestaande spectra. Alles gebeurt met een snelheid zodat we kunnen praten over een online spectrometrie met dezelfde prestaties als de grotere en duurdere apparaten op die de markt gebruikt worden in grote laboratoria en universiteiten. De bestaande systemen zijn gebruiksvriendelijk en kunnen op een laptop geïnstalleerd worden.
 
Gemmologen hebben steeds de klassieke handspectroscoop gebruikt, vroeger zelfs met een met in water opgelost kopersulfaat gevulde kolf om bepaalde waarnemingen beter te kunnen visualiseren. Ondertussen is deze kolf vervangen door kleurfilters, en hoewel de handspectroscoop nog steeds wordt gebruikt, is de spectrometer stilaan aan een opmars bezig.
 
UV-Vis-NIR spectrometers zijn in de gemmologie onmisbaar gebleken bij de correcte interpretatie van het spectrum; iets wat met een handspectroscoop virtueel onmogelijk is. Spectrometers zijn daardoor ondenkbaar geworden in het hedendaagse labo. De miniaturisatie heeft hem voor een breder publiek bereikbaar gemaakt.
 
Hij bestaat uit twee componenten : Een geïntegreerde sfeer met een UV- en een halogeenlamp en een elektronische spectroscoop. Het optische element van enkele centimeters maakt een resolutie van 0,5 tot ongeveer 10 nm mogelijk, afhankelijk van de keuze van de componenten. Het apparaat bestaat uit een paar concave spiegels, een diffractietralie die vergelijkbaar is met het oppervlak van een CD en een CCD-array-sensor met 1024 elementen. De elementen zijn erg robuust. Bovendien vereist de afwezigheid van bewegende elementen geen kalibratie meer.
 
Het zijn deze specificaties die deze spectrometer extreem veelzijdig maken voor industriële en gemmologische toepassingen. De UV-Vis-NIR spectrofotometer met geïntegreerde sfeer heeft een grote flexibiliteit in het gebruik van het golflengtegebied, en de spectrale resoluties.
 
De gevoeligheid wordt verkregen dankzij de mogelijkheid om een lange selectie in het diffractiepatroon te kiezen; de optische vezel maakt het meestal mogelijk om te werken tussen 360 en 1100 nm met een maximale breedte van bijvoorbeeld 500 nm. Bovendien kan een resolutie van 0,5 nm worden verkregen door een zorgvuldige keuze van het spectrum en de optische vezel.
 
De spectrometer ‘vangt’ het spectrum van de edelsteen in de verlichte sfeer, via een glasvezelkabel waardoor het licht vervolgens doorheen het diffractierooster wordt geregistreerd door de CCD sensors. De digitale ontwikkeling vindt plaats dankzij de computer en het softwareprogramma van de spectrometer. Met dit instrument kunt u ook de resultaten onthouden die later als referentie zullen dienen. De set zonder de computer komt wel iets duurder dan een handspectroscoop van betere kwaliteit, maar… Het maakt mogelijk om behandelde, bestraalde diamanten te identificeren, maar ook type Ia en Ib (natuurlijke en synthetische diamanten). En ook andere edelsteensoorten – over het algemeen de gekleurde exemplaren - worden vaak gekenmerkt door hun specifieke spectra.
 
Er zijn verschillende merken beschikbaar op de markt o.a. Avantes, Ocean Optics, Bruker en Magi. Deze laatste heeft een zeer praktische database.