Τι είναι το Φθορόμετρο;

Το φθορόμετρο είναι ένας ειδικός τύπος οπτικής συσκευής που χρησιμοποιείται συνήθως σε εργαστηριακές συνθήκες, που είναι ικανός να μετρήσει την ποιότητα του φθορισμού βιολογικών ή ορυκτών δειγμάτων. Ο φθορισμός εμφανίζεται όταν μια ουσία εκπέμπει ορατό φως και φαίνεται να λάμπει αφού έχει εκτεθεί σε κάποιο είδος ακτινοβολίας, είτε το ίδιο το ορατό φως είτε η ακτινοβολία υψηλής ενέργειας όπως οι ακτίνες Χ. Αυτή η ιδιότητα είναι παρόμοια με τον φωσφορισμό, ο οποίος είναι μια εκπομπή φωτός σε χαμηλή θερμοκρασία από μια συσσώρευση ενέργειας ή ακτινοβολίας από μια ουσία. Το φθορόμετρο μπορεί να είναι είτε φορητή συσκευή είτε επιτραπέζια μονάδα και η ευαισθησία του μπορεί να ρυθμιστεί σε συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός χρησιμοποιώντας φίλτρα και ανάλογα με το τι μελετάται.

Ο σχεδιασμός οποιουδήποτε τυπικού φθορόμετρου έχει πολλά βασικά στοιχεία. Έχει μια πηγή εισόδου για το συνηθισμένο ορατό φως, και αυτό το φως περνά μέσα από ένα φίλτρο διέγερσης που επιτρέπει μόνο σε συγκεκριμένα μήκη κύματός του να προσκρούσουν σε μια κυψέλη δείγματος του υλικού που μελετάται. Όταν αυτό το υλικό, είτε οργανικό είτε ανόργανο, βομβαρδίζεται από αυτά τα ελεγχόμενα μήκη κύματος φωτός, φθορίζει, εκπέμποντας χαρακτηριστικό δικό του φως που στη συνέχεια διέρχεται από ένα φίλτρο εκπομπής. Οι εκπομπές διαβάζονται από έναν ανιχνευτή φωτός που παράγει μια ένδειξη για τον παρατηρητή ώστε να γνωρίζει πώς αντιδρά το δείγμα και ποιο είναι το περιεχόμενό του.

Αν και η ανίχνευση φθορόμετρου βασίζεται σε θεμελιώδεις καθολικές αρχές για τον φθορισμό, υπάρχουν αρκετές μοναδικές εφαρμογές και προσαρμογές για τις συσκευές. Μία από τις κύριες χρήσεις είναι ως φθορόμετρο χλωροφύλλης, το οποίο είναι βαθμονομημένο για τη μέτρηση της ποιότητας φθορισμού περιβάλλοντος των φυτών. Τα φυτά δεν απορροφούν όλο το φως που λαμβάνουν από τον ήλιο και αντανακλούν μέρος αυτού πίσω στο περιβάλλον περιβάλλον μέσω της πράσινης χρωστικής χλωροφύλλης που περιέχεται στις κυτταρικές τους δομές. Η μέτρηση αυτού του φθορισμού μπορεί να είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό της υγείας των φυτών και είναι καθοριστικής σημασίας στη γεωργική και βοτανική έρευνα.

Οι φορητές συσκευές φθορισμού είναι επίσης κοινές στην ιατρική και τη βιολογική έρευνα. Στα υγρά δείγματα μπορούν να δοθούν ίχνη βακτηριακών ενζύμων που προκαλούν χημικές αντιδράσεις και φθορισμό στο διάλυμα, για την ανίχνευση της παρουσίας άλλων βακτηρίων στο αρχικό επίπεδο αναπαραγωγικής αποικίας μέσα σε λίγα λεπτά. Οι ίδιες συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση φθοριζόντων ανόργανων μορίων όπως ο μόλυβδος σε μόλις ένα μέρος ανά τρισεκατομμύριο. Μερικοί γιατροί συνιστούν τη χρήση τους για την ανίχνευση παρόμοιων ορυκτών όπως η πρωτοπορφυρίνη ψευδαργύρου (ZPP), η οποία μπορεί να υποδεικνύει έλλειψη σιδήρου σε ασθενείς. Η ανίχνευση με φθορόμετρο είναι επίσης κοινή στη γεωλογική έρευνα, όπως στην ανάλυση δειγμάτων για να προσδιοριστεί εάν τα κοιτάσματα ουρανίου βρίσκονται σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις για να πραγματοποιηθούν εργασίες εξόρυξης.