Noticias

Nov 24, 2023

El espectrómetro detecta sustancias químicas eliminando muestras con un rayo láser

En Hackaday, nos encantan los proyectos que dan como resultado equipos de laboratorio útiles para un

En Hackaday, nos encantan los proyectos que dan como resultado equipos de laboratorio útiles por una fracción del costo de un equipo profesional. [Lorenz], en Advanced Tinkering, construyó su propio instrumento para la espectroscopia de descomposición inducida por láser, o LIBS, y es un dispositivo bastante impresionante. LIBS es una técnica para analizar sustancias para encontrar su composición química. Básicamente, la idea es eliminar una muestra con un láser potente, luego mirar la pequeña nube de plasma que resulta y medir las longitudes de onda emitidas por ella.

El láser que usó [Lorenz] es una unidad Nd:YAG recuperada de una máquina de eliminación de tatuajes. Después de disparar un pulso, un fotodiodo detecta la luz y activa un espectrómetro, que consiste en una rejilla de difracción, algunas lentes y espejos, y un sensor CCD lineal. La rejilla divide las luces entrantes en sus componentes constituyentes, que caen sobre el CCD y activan sus píxeles. Una placa STM32 Nucleo lee los resultados y los envía a una PC para su posterior procesamiento.

Ese bit de procesamiento resultó ser un proyecto completo por sí solo. [Lorenz] recurrió a [g3gg0], cuyo software simplifica el funcionamiento del espectrómetro. Primero, ayuda con la calibración del instrumento. Apunte el detector a una fuente de luz conocida como un láser o una lámpara fluorescente, luego seleccione las longitudes de onda esperadas en el gráfico espectral resultante. Luego, el software calcula automáticamente los coeficientes correctos para asignar cada píxel a una longitud de onda específica.

El software también contiene una base de datos de espectros correspondientes a elementos químicos: una vez que haya tomado un espectro de una muestra desconocida, puede superponerlos en el gráfico resultante e intentar encontrar una coincidencia. El sistema resultante parece funcionar bastante bien. Las muestras de óxido de hierro y óxido de plata dieron una coincidencia razonable con sus componentes constituyentes.

Hemos visto otros tipos de espectrómetros antes: si simplemente desea caracterizar una fuente de luz, consulte este modelo basado en Raspberry Pi. Si está interesado en el análisis químico, es posible que también desee ver este espectrómetro Raman de código abierto.