Notícias

Nov 24, 2023

Espectrômetro detecta produtos químicos eliminando amostras com um feixe de laser

Aqui no Hackaday, adoramos projetos que resultam em equipamentos de laboratório úteis para um

Aqui no Hackaday, adoramos projetos que resultam em equipamentos de laboratório úteis por uma fração do custo de equipamento profissional. [Lorenz], da Advanced Tinkering, construiu seu próprio instrumento para espectroscopia de quebra induzida por laser, ou LIBS, e é um dispositivo bastante impressionante. LIBS é uma técnica para analisar substâncias para encontrar sua composição química. Basicamente, a ideia é zapear uma amostra com um poderoso laser, então olhar para a pequena nuvem de plasma resultante e medir os comprimentos de onda emitidos por ela.

O laser [Lorenz] usado é uma unidade Nd:YAG recuperada de uma máquina de remoção de tatuagens. Depois de disparar um pulso, um fotodiodo detecta a luz e aciona um espectrômetro, que consiste em uma grade de difração, algumas lentes e espelhos e um sensor CCD linear. A grade divide as luzes recebidas em seus componentes constituintes, que caem no CCD e acionam seus pixels. Uma placa STM32 Nucleo lê os resultados e os envia para um PC para processamento posterior.

Esse bit de processamento acabou sendo um projeto completo por conta própria. [Lorenz] chamou [g3gg0], cujo software simplifica a operação do espectrômetro. Primeiro, ajuda na calibração do instrumento. Aponte o detector para uma fonte de luz conhecida, como um laser ou uma lâmpada fluorescente, e selecione os comprimentos de onda esperados no gráfico espectral resultante. O software calcula automaticamente os coeficientes corretos para mapear cada pixel para um comprimento de onda específico.

O software também contém um banco de dados de espectros correspondentes a elementos químicos: depois de obter um espectro de uma amostra desconhecida, você pode sobrepô-los no gráfico resultante e tentar encontrar uma correspondência. O sistema resultante parece funcionar muito bem. Amostras de óxido de ferro e óxido de prata deram uma correspondência razoável para seus componentes constituintes.

Já vimos outros tipos de espectrômetros antes: se você simplesmente deseja caracterizar uma fonte de luz, confira este modelo baseado em Raspberry Pi. Se você estiver interessado em análise química, também pode querer dar uma olhada neste espectrômetro Raman de código aberto.