โรงเรียนเดชอุดม

A cost-effective spectrophotometer

เครื่องสเปกโทรโฟมิเตอร์อย่างง่าย อาศัยหลักการการฉายแสงในช่วงความยาวคลื่นที่มีพลังงาน ที่เหมาะสม ไปยังสารตัวอย่าง เกิดการดูดกลืนคลื่นแสง และคายพลังงานออกมาในรูปของความยาวคลื่น จากนั้นทำการวัดปริมาณของแสงที่ผ่านการสะท้อน และการส่องผ่านจากสารตัวอย่าง ตามกฎของ Beer-Lambert ค่าการดูดกลืนแสง (absorbance) ของสสารนั้นๆ จะแปรผันตรงกับจำนวนโมเลกุลที่มีการดูดกลืนแสง ดังนั้นจึงสามารถนำเทคนิคนี้มาใช้สำหรับการระบุทั้งชนิดและปริมาณของสารเคมีที่มีอยู่ในสารตัวอย่างได้ เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์มีส่วนประกอบหลักคือ แหล่งกำเนิดแสง ส่วนเลือกความยาวคลื่น ภาชนะใส่สาร ตัวตรวจจับสัญญาณ และ ส่วนแปรผลสัญญาณ จากหลักการนี้ผู้จัดทำได้ใช้วัสดุอุปกรณ์อย่างง่าย และมีต้นทุนต่ำ ที่สามารถทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของเครื่องสเปกโทรโฟมิเตอร์ ได้แก่ หลอดไฟแอลอีดี ช่องบรรจุสารตัวอย่าง เกรตติง และกล้องเว็บแคม ผู้จัดทำได้ออกแบบตัวเครื่องมือโดยใช้โปรแกรม Ansys Spaceclaim จากนั้นนำแบบที่ได้มาผลิตส่วนประกอบของเครื่องมือด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ ในการวิเคราะห์สารตัวอย่าง ทำได้โดยเชื่อมต่อเครื่องมือเข้ากับโปรแกรม Theremino spectrometer ในคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ในการแสดงเส้นสเปกตรัมของสาร และใช้โปรแกรม Spectrophotormetry Jupyter อ่านค่าการดูดกลืนคลื่นแสงและพลอตกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าการดูดกลืนคลื่นแสงและความยาวคลื่น ทำให้ระบบประมวลผลการวิเคราะห์จากเครื่องมือที่พัฒนามีความรวดเร็วมากขึ้น หาประสิทธิภาพของเครื่องมือที่สร้างขึ้นเทียบกับเครื่องมาตรฐาน โดยการนำไปตรวจวิเคราะห์ปริมาณสารตัวอย่าง นำข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ไปคำนวณค่าความถูกต้องและความเที่ยงของเครื่องมือ