تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی

اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین دستگاه‌های اندازه‌گیری در آزمایشگاه‌های شیمی، زیست‌شناسی، بیوشیمی و پزشکی است. تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی نیاز به دقت، تخصص در الکترونیک و اپتیک، و شناخت عمیق از سازوکار دستگاه دارد زیرا خرابی در این دستگاه می‌تواند منجر به نتایج اشتباه، توقف فرآیندهای تحقیقاتی و بالینی، و بروز هزینه‌های سنگین شود. این دستگاه با سنجش شدت نور جذب‌شده توسط محلول‌ها، اطلاعات بسیار مهمی در مورد غلظت مواد، پیوندهای شیمیایی و ترکیبات نمونه فراهم می‌کند.

کارنو سرویس به‌عنوان یکی از مراکز تخصصی تعمیر تجهیزات آزمایشگاهی، آماده ارائه خدمات عیب‌یابی، تعمیر، نگهداری و کالیبراسیون انواع اسپکتروفتومتر با شماره تماس 02152945 است.

✅ اسپکتروفتومتر چیست و چگونه کار می‌کند؟

📌 تعریف

اسپکتروفتومتر (Spectrophotometer) دستگاهی است که مقدار نور جذب‌شده یا عبورکرده از یک محلول را در یک طول‌موج مشخص اندازه‌گیری می‌کند. نتیجه این اندازه‌گیری به صورت جذب (Absorbance) یا انتقال (Transmittance) گزارش می‌شود.

📌 کاربردها:

• سنجش غلظت DNA و RNA

• اندازه‌گیری آنزیم‌ها و متابولیت‌ها

• آنالیز واکنش‌های بیوشیمیایی

• تست‌های شیمیایی رنگ‌سنجی (Colorimetric)

• بررسی خلوص نمونه‌ها در صنایع دارویی

✅ انواع اسپکتروفتومتر

آشنایی با اجزای اصلی اسپکتروفتومتر و رایج‌ترین مشکلات آن

اسپکتروفتومتر (Spectrophotometer) یکی از مهم‌ترین تجهیزات آزمایشگاهی در حوزه‌های شیمی، زیست‌شناسی، داروسازی، کنترل کیفیت، تحقیقات علمی و محیط‌زیست است. این دستگاه با اندازه‌گیری میزان جذب یا عبور نور توسط محلول‌ها در طول‌موج‌های مختلف، اطلاعات ارزشمندی درباره غلظت، ماهیت و ساختار ترکیبات شیمیایی به ما می‌دهد.

برای درک بهتر عملکرد دستگاه اسپکتروفتومتر و آشنایی با نکات کلیدی مربوط به تعمیرات آن، لازم است اجزای اصلی این دستگاه و همچنین مشکلات رایجی که ممکن است رخ دهد را به‌صورت دقیق بشناسیم.

اجزای اصلی اسپکتروفتومتر

اسپکتروفتومتر دستگاهی است که بر پایه‌ی قوانین جذب نور و طیف‌سنجی طراحی شده و شامل اجزای نوری، مکانیکی و الکترونیکی متعددی می‌باشد. هر یک از این اجزا نقش مهمی در دقت و صحت اندازه‌گیری دستگاه دارند.

1. منبع نور (Light Source)

منبع نور وظیفه تولید اشعه‌ای با شدت مناسب را برعهده دارد که به سمت نمونه هدایت می‌شود. بسته به نوع اسپکتروفتومتر، از لامپ‌های زیر استفاده می‌شود:

• لامپ دوتریوم (Deuterium Lamp): برای نور ماوراء بنفش (UV)

• لامپ تنگستن (Tungsten Halogen): برای نور مرئی (Visible)

منبع نور باید پایدار، پرقدرت و دارای طول عمر کافی باشد. هرگونه افت در شدت تابش، دقت کل دستگاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

2. مونوکروماتور (Monochromator)

این بخش مسئول انتخاب طول‌موج خاص از بین نور تولید شده توسط منبع نور است. مونوکروماتور شامل:

• منشور (Prism) یا

• گریتینگ (Diffraction Grating)

می‌باشد که با چرخش، نور سفید را به طول‌موج‌های مختلف تفکیک کرده و تنها یک طول‌موج خاص را به سمت نمونه هدایت می‌کند. دقت، زاویه حرکت و سلامت موتور چرخشی در این بخش اهمیت زیادی دارد.

3. فیلترهای نوری و شاتر

فیلترهای نوری به حذف نویز نوری و بهبود کیفیت پرتو تابشی کمک می‌کنند. شاتر نیز در کنترل ورود و خروج نور به مسیر اپتیکی نقش دارد. در اسپکتروفتومترهای حرفه‌ای، این اجزا به‌صورت اتوماتیک عمل می‌کنند.

4. نگهدارنده نمونه (Sample Holder / Cuvette Holder)

کووت یا نگهدارنده نمونه، بخشی است که نمونه موردنظر در آن قرار می‌گیرد. جنس کووت معمولاً از کوارتز، شیشه یا پلاستیک است و بسته به کاربرد UV یا Visible انتخاب می‌شود. در صورت کثیف بودن یا خراش کووت، نور دچار شکست شده و نتیجه اندازه‌گیری غلط خواهد بود.

5. دتکتور (Detector)

دتکتور نقش دریافت‌کننده پرتو عبور کرده از نمونه را دارد. دتکتورها بر اساس نوع دستگاه، ممکن است از انواع زیر باشند:

• فتودیود (Photodiode)

• فتومولتی‌پلایر تیوب (Photomultiplier Tube)

دتکتور سیگنال نوری را به سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و آن را به سیستم دیجیتال ارسال می‌کند. کیفیت، حساسیت و سرعت پاسخ‌گویی دتکتور، تأثیر مستقیمی بر دقت نتایج دارد.

6. بردهای کنترلی و دیجیتال

این بردها نقش کنترل ولتاژ، پردازش سیگنال‌ها، مدیریت عملکرد موتور مونوکروماتور و ارتباط بین اجزای دستگاه را دارند. خرابی در این بردها می‌تواند منجر به نمایش ارور، توقف عملکرد یا عملکرد اشتباه سیستم شود.

7. نرم‌افزار تحلیل داده

بخش نرم‌افزاری اسپکتروفتومتر شامل محیطی برای مشاهده نمودارها، ثبت داده‌ها، تحلیل طیفی، محاسبه جذب (Absorbance)، انتقال (Transmittance) و محاسبه غلظت نمونه است. این نرم‌افزار گاهی روی خود دستگاه و گاهی روی کامپیوتر متصل نصب می‌شود. بروز بودن نرم‌افزار، بدون باگ بودن آن و سازگاری با ویندوزهای جدید اهمیت زیادی دارد.

رایج‌ترین مشکلات و خرابی‌های اسپکتروفتومتر

تجربه تیم تعمیراتی کارنو سرویس نشان می‌دهد که اسپکتروفتومترها، مانند سایر تجهیزات حساس آزمایشگاهی، با مجموعه‌ای از ایرادات پرتکرار مواجه هستند که عمدتاً ناشی از استهلاک، آلودگی نوری، اختلال در بردها یا خرابی قطعات اپتیکی می‌باشد.

1. دستگاه روشن نمی‌شود

• خرابی در منبع تغذیه یا برد پاور

• سوختن فیوز داخلی

• اتصالات معیوب در کابل یا سوئیچ روشن/خاموش

• خرابی دکمه یا کلید پاور

رفع این ایرادات معمولاً با تست ولتاژ، بررسی برد پاور و تعویض فیوز یا قطعات معیوب انجام می‌گیرد.

2. ارور نور (Lamp Error)

• سوختن لامپ UV یا تنگستن

• قطع شدن سیم‌کشی یا کانکتورهای منبع نور

• عدم جریان‌دهی صحیح برق به لامپ

در صورت مشاهده ارور نور، ابتدا باید وضعیت فیزیکی لامپ بررسی و در صورت نیاز تعویض شود. همچنین بررسی اتصالات و جریان برق نیز ضروری است.

3. عدم تشخیص نمونه یا جذب صفر (Zero Absorbance)

• آلودگی کووت یا لنزهای نوری

• خطای دتکتور یا ضعف در حساسیت آن

• تنظیم نبودن مقدار صفر (Zeroing Error)

تمیز کردن مسیر اپتیکی، تعویض کووت و بازتنظیم پایه (Baseline Adjustment) در این شرایط توصیه می‌شود.

4. ناپایداری در قرائت و اندازه‌گیری

• افت ولتاژ یا نوسان در منبع تغذیه

• فرسودگی فیلتر نوری یا لامپ

• ضعف در عملکرد دتکتور یا نویز در سیگنال دریافتی

این اختلال ممکن است باعث نمایش نتایج متغیر و غیرقابل اعتماد شود.

5. ارور طول‌موج (Wavelength Error)

• گیر کردن گریتینگ یا منشور داخل مونوکروماتور

• خرابی موتور چرخشی انتخاب طول‌موج

• تنظیم اشتباه پارامترهای نرم‌افزاری

در این حالت باید مونوکروماتور باز شده، وضعیت فیزیکی و مکانیکی آن بررسی شود و همچنین نرم‌افزار دستگاه ریست یا بروزرسانی گردد.

✅ مراحل تخصصی تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی

1. بررسی اولیه و ارزیابی خطا

• چک ارورها و کدهای روی نمایشگر

• بررسی عملکرد لامپ و طول‌موج

• مشاهده صدای موتور یا لرزش غیرعادی

2. باز کردن دستگاه با رعایت ایمنی

• قطع برق

• استفاده از دستکش ضد الکترواستاتیک

• تمیز کردن اولیه گرد و غبار

3. تست بخش‌های الکترونیکی

• تست برد پاور با مولتی‌متر

• تست ولتاژ ورودی و خروجی بردها

• بررسی اتصال لامپ و فتودیود

4. بررسی و تعویض لامپ

• لامپ تنگستن (برای نور مرئی) یا دوتریوم (برای UV)

• بررسی صحت نصب، جهت و ولتاژ

5. تست و تنظیم گریتینگ/مونوکروماتور

• تست سروو موتور مونوکروماتور

• بررسی گیر مکانیکی یا آلودگی گرد و غبار

• کالیبراسیون طول‌موج

6. تمیز کردن مسیر نوری

• استفاده از محلول‌های مخصوص تمیزکاری لنز

• تمیز کردن نگهدارنده کووت

• بررسی وجود خراش در عدسی یا آینه‌ها

7. بررسی نرم‌افزار و ارتباط با رایانه

• نصب مجدد درایور

• بررسی پورت USB یا RS232

• آپدیت Firmware در مدل‌های جدید

✅ تجهیزات مورد نیاز در تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی

• مولتی‌متر دیجیتال با دقت بالا

• آچارهای دقیق

• لامپ جایگزین (UV و VIS)

• تستر فتودیود

• اسپری تمیزکننده اپتیک

• نرم‌افزار تست و شبیه‌سازی

• دستگاه کالیبراسیون طول‌موج (در مدل‌های دو پرتویی)

✅ نرم‌افزار و فریم‌ورک دستگاه

برخی از اسپکتروفتومترها با نرم‌افزار اختصاصی کار می‌کنند که ممکن است موارد زیر رخ دهد:

• ارور ارتباط با رایانه

• ناتوانی در ذخیره داده‌ها

• اشکال در گراف خروجی

در این موارد:

• باید درایور و Firmware بررسی و بازنصب شود.

• در مدل‌های پیشرفته مانند Shimadzu یا PerkinElmer رمزهای دسترسی مهندسی فعال است.

✅ کالیبراسیون اسپکتروفتومتر

کالیبراسیون دقیق برای حفظ اعتبار نتایج حیاتی است:

• طول‌موج: با استفاده از فیلتر هولمیوم یا محلول پتاسیم دی‌کرومات

• جذب نوری: با فیلترهای تراکم نوری یا محلول کنترل کیفی

• Linear Range: بررسی صحت در محدوده‌های مختلف غلظتی

✅ نگهداری پیشگیرانه (PM)

✅ برندهای معروف اسپکتروفتومتر و نکات تعمیر

✅ خطاهای رایج نرم‌افزاری و کدهای ارور

✅ چرا تعمیر تخصصی اهمیت دارد؟

تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی به صورت غیر تخصصی ممکن است منجر به:

• خطای علمی در تحقیقات

• نتایج اشتباه تشخیصی

• آتش‌سوزی به دلیل نصب نادرست لامپ

• آسیب به فتودیودهای گران‌قیمت

✅ تحلیل دقیق عملکرد فتودیود و خطاهای مربوط به آن

فتودیود (Photodiode) وظیفه دارد شدت نور عبوری از نمونه را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. از آنجایی که دقت نتایج به حساسیت فتودیود بستگی دارد، خرابی آن می‌تواند منجر به مشکلاتی جدی شود:

علائم خرابی فتودیود:

• نمایش Abs=0 یا Abs بسیار بالا در تمام طول‌موج‌ها

• نوسان شدید در جذب در هر بار قرائت

• ارورهایی مانند “No Signal” یا “Detector Fail”

روش تست فتودیود:

1. جدا کردن برد فتودیود و اتصال آن به منبع نور کنترل‌شده

2. اندازه‌گیری سیگنال خروجی با مولتی‌متر یا اسیلوسکوپ

3. مقایسه پاسخ در نور قرمز، آبی و UV (برای فتودیودهای چندباند)

راهکار:

• در صورت آسیب جزئی، می‌توان خازن‌های اطراف فتودیود را جایگزین کرد.

• در صورت سوختن کامل، فقط با قطعه اورجینال تعویض شود (مخصوصاً در برندهایی مثل PerkinElmer یا Shimadzu)

✅ بررسی و تعمیر سیستم مونوکروماتورهای پیشرفته

انواع مونوکروماتور:

1. گریتینگ (Grating): پرکاربرد، دقت بالا، در دستگاه‌های Double Beam

2. منشور (Prism): در دستگاه‌های قدیمی‌تر یا آموزشی

مشکلات رایج:

• گیر کردن موتور سروو گریتینگ

• ساییدگی آینه‌های گریتینگ

• کثیفی مسیر اپتیک داخلی

راهکارهای تعمیر:

• تمیزکاری با پارچه میکروفایبر مخصوص

• استفاده از ابزار تست سروو موتور

• کالیبراسیون طول‌موج با فیلترهای استاندارد (Holmium oxide, Didymium)

✅ عیب‌یابی از طریق ثبت و تحلیل داده‌های خطا

برای دستگاه‌هایی که به رایانه متصل هستند و امکان Export داده‌ها وجود دارد، روش بسیار مفیدی برای تحلیل رفتار دستگاه در زمان خطاست.

مراحل:

1. گرفتن گزارش کامل تست‌های گذشته (Log File)

2. بررسی نوسانات Abs در بازه‌های مختلف طول‌موج

3. تحلیل تعداد دفعات بروز ارور در روز یا ساعت خاص (برای کشف خطاهای دمایی یا نوسانی)

✅ تجربیات میدانی تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی در ایران

در محیط‌های آزمایشگاهی ایران، مشکلات خاصی شایع هستند که به دلیل شرایط اقلیمی، برق ناپایدار یا نبود قطعات اورجینال پیش می‌آید:

• نوسانات برق: دلیل سوختن لامپ یا بردها در دستگاه‌های Unico، Jenway

• استفاده از کووت غیر استاندارد: باعث کاهش دقت در اندازه‌گیری و تحلیل غلط می‌شود

• ذخیره نکردن داده‌ها در نرم‌افزار: معمولاً به دلیل ناهماهنگی درایور USB یا ناسازگاری سیستم‌عامل ویندوز

• تمیز نکردن مسیر نوری: باعث بروز ارور “Low Signal” حتی در حالت عملکرد عادی می‌شود

✅ آموزش پیشرفته نگهداری توسط کاربر نهایی

برای کاهش نیاز به تعمیر، برخی اقدامات مهم به کاربر نهایی (اپراتور آزمایشگاه) آموزش داده می‌شود:

✅ نمونه‌های پیشرفته از تنظیمات نرم‌افزاری

در مدل‌هایی مانند Thermo یا Shimadzu می‌توان:

• تعریف پروتکل اندازه‌گیری برای آزمایش خاص (مثلاً جذب در ۳ طول‌موج پی‌در‌پی)

• تنظیم Auto Zero و Auto Blank

• تعریف محدوده هشدار برای نتایج غیرواقعی (Validation Parameters)

• ارسال مستقیم نتایج به LIS از طریق اتصال شبکه

✅ توسعه عملکرد با لوازم جانبی

برای ارتقاء عملکرد اسپکتروفتومتر یا جلوگیری از خرابی، می‌توان از این لوازم جانبی استفاده کرد:

• هولدر حرارتی کووت: برای کنترل دمای نمونه

• هولدر فلورسانس: در مدل‌های UV-Vis برای تست پروتئین‌ها

• دستگاه پایدارکننده برق (Stabilizer)

• کیت کالیبراسیون نوری استاندارد

✅ انتخاب شرکت تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی  مناسب

در انتخاب شرکت یا تکنسین تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی به نکات زیر توجه کنید:

• سابقه در تعمیر برند موردنظر

• توانایی در کالیبراسیون

• ارائه گزارش فنی

• تجهیزات عیب‌یابی و نرم‌افزارهای اختصاصی

• پشتیبانی پس از تعمیر

✅ هزینه تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی چقدر است؟

عوامل موثر بر هزینه تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی:

• مدل دستگاه و پیچیدگی آن

• خرابی در کدام بخش: لامپ، فتودیود، مونوکروماتور یا برد

• نیاز به تعویض یا تعمیر اسپکتروفتومتر آزمایشگاهی

• وجود گارانتی یا نه

• محل انجام خدمات (در محل یا کارگاه)

✅ نتیجه‌گیری نهایی

اسپکتروفتومتر یکی از حیاتی‌ترین ابزارهای آزمایشگاهی است که سلامت داده‌های علمی و بالینی به آن وابسته است. خرابی در این دستگاه باید با دقت و توسط تکنسین‌های مجرب و آموزش‌دیده بررسی شود. استفاده از قطعات اصلی، رعایت اصول نگهداری، اجرای برنامه‌های کالیبراسیون و به‌روزرسانی نرم‌افزار، چهار ستون عملکرد صحیح این دستگاه حساس هستند.

✅ خدمات کارنو سرویس

اگر دستگاه اسپکتروفتومتر شما با اختلال مواجه شده یا نیاز به سرویس دارد، کارنو سرویس با بهره‌گیری از تعمیرکاران آموزش‌دیده و ابزارهای حرفه‌ای آماده ارائه خدمات تخصصی است. برای دریافت مشاوره و خدمات فوری، با شماره 02152945 تماس بگیرید.