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ICP की फुल फॉर्म Inductively Coupled Plasma होती है. ICP को हिंदी में विवेचनात्मक रूप से जुड़ा हुआ प्लाज्मा कहते है. एक आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा (ICP) या ट्रांसफार्मर युग्मित प्लाज्मा (TCP) एक प्रकार का प्लाज्मा स्रोत है जिसमें विद्युत धाराओं द्वारा ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है जो electromagnetic field प्रेरण द्वारा उत्पन्न होती है, अर्थात समय-भिन्न चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा.
नमूनों में तत्वों की ट्रेस सांद्रता के निर्धारण के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री (एईएस) पर आधारित है.
नमूना अणुओं को मुक्त परमाणुओं में अलग करने के लिए, थर्मल स्रोतों जैसे लपटों, भट्टियों और विद्युत निर्वहन का उपयोग किया जाता है. हाल ही में, अन्य प्रकार के विद्युत निर्वहन, अर्थात् प्लाज़्मा का उपयोग एईएस के लिए परमाणुकरण/उत्तेजना स्रोतों के रूप में किया गया है. इन तकनीकों में इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज्मा (ICP) और डायरेक्ट कपल्ड प्लाज्मा (DCP) शामिल हैं. लौ और इलेक्ट्रोथर्मल विधियों की तुलना में प्लाज्मा स्रोत कई फायदे प्रदान करते हैं. लाभ यह है कि यह एक बहु-तत्व तकनीक है और इसकी विस्तृत श्रृंखला है. वर्तमान प्लाज्मा स्रोत (डीसीपी) तरल और गैसीय नमूनों को संभालने का एक बहुत आसान तरीका प्रदान करते हैं. दर्जनों तत्वों के लिए स्पेक्ट्रा को एक ही समय में रिकॉर्ड किया जा सकता है जो महत्वपूर्ण है जब नमूना बहुत छोटा होता है. प्लाज्मा स्रोत क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन और सल्फर जैसे गैर-धातुओं के निर्धारण की भी अनुमति देते हैं.
एक रेडियो फ्रीक्वेंसी जनरेटर की ऊर्जा को एक उपयुक्त गैस, आमतौर पर आईसीपी आर्गन में निर्देशित करके एक प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा उत्पन्न किया जा सकता है. उपयोग की जाने वाली अन्य प्लाज्मा गैसें हीलियम और नाइट्रोजन हैं. यह महत्वपूर्ण है कि प्लाज्मा गैस शुद्ध हो क्योंकि गैस में मौजूद संदूषक मशाल को बुझा सकते हैं.
एक कूल्ड इंडक्शन कॉइल के माध्यम से एक उच्च आवृत्ति विद्युत प्रवाह को पारित करके एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करके युग्मन प्राप्त किया जाता है. यह प्रारंभ करनेवाला कुंडल के ऊर्ध्वाधर तल में उन्मुख एक तेजी से दोलन करने वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है. बहने वाले आर्गन का आयनीकरण टेस्ला कॉइल से एक चिंगारी द्वारा शुरू किया जाता है. टेस्ला कॉइल से परिणामी आयन और उनसे जुड़े इलेक्ट्रॉन तब उतार-चढ़ाव वाले चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं. यह टक्कर उत्तेजना द्वारा अधिक आर्गन परमाणुओं को आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करता है. चुंबकीय क्षेत्र में उत्पन्न इलेक्ट्रॉनों को टार्च के लंबवत त्वरित किया जाता है. उच्च गति पर, एडी करंट के रूप में जाना जाने वाला धनायन और इलेक्ट्रॉन, आगे आयनीकरण उत्पन्न करने के लिए आर्गन परमाणुओं से टकराएंगे जो एक महत्वपूर्ण तापमान वृद्धि का कारण बनता है. 2 एमएस के भीतर, उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ एक स्थिर स्थिति बनाई जाती है. मशाल के शीर्ष में एक प्लाज्मा बनाया जाता है. प्लाज्मा के भीतर का तापमान 6,000-10,000 के बीच होता है. मशाल के शीर्ष पर उच्च तापमान प्लाज्मा के शीर्ष से एक लंबी, अच्छी तरह से परिभाषित पूंछ निकलती है. यह मशाल स्पेक्ट्रोस्कोपिक स्रोत है. इसमें सभी विश्लेषक परमाणु और आयन होते हैं जो प्लाज्मा की गर्मी से उत्साहित होते हैं.
अधिकांश तत्वों के लिए बहुत अच्छी पहचान सीमा के साथ छोटी अवधि में बड़ी मात्रा में नमूनों का विश्लेषण करने की इसकी क्षमता पर आईसीपी की सफलता निर्भर करती है. आज बाजार में उपयोग किए जाने वाले आईसीपी अक्सर विभिन्न पहचान प्रणालियों से जुड़े होते हैं, जैसे आईसीपी मास स्पेक्ट्रोमेट्री और आईसीपी परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री.
एक प्रत्यक्ष-वर्तमान प्लाज्मा (डीसीपी) दो इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत निर्वहन द्वारा बनाया जाता है. एक प्लाज्मा सपोर्ट गैस, आमतौर पर ICP आर्गन, आवश्यक है. नमूने इलेक्ट्रोड में से एक पर जमा किए जा सकते हैं, या यदि संचालन एक इलेक्ट्रोड बना सकते हैं. इंसुलेटिंग सॉलिड सैंपल को डिस्चार्ज के पास रखा जाता है ताकि आयनित गैस परमाणु सैंपल को गैस फेज में थूक दें जहां एनालिटिक परमाणु उत्तेजित होते हैं. इस स्पटरिंग प्रक्रिया को अक्सर ग्लो-डिस्चार्ज उत्तेजना के रूप में जाना जाता है.
ICP, इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज़्मा का संक्षिप्त नाम, ऑप्टिकल उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री की एक विधि है. जब बाहर से किसी विश्लेषण नमूने को प्लाज्मा ऊर्जा दी जाती है, तो घटक तत्व (परमाणु) उत्तेजित हो जाते हैं. जब उत्तेजित परमाणु कम ऊर्जा की स्थिति में लौटते हैं, तो उत्सर्जन किरणें (स्पेक्ट्रम किरणें) निकलती हैं और फोटॉन तरंग दैर्ध्य के अनुरूप उत्सर्जन किरणें मापी जाती हैं. तत्व प्रकार फोटॉन किरणों की स्थिति के आधार पर निर्धारित किया जाता है, और प्रत्येक तत्व की सामग्री किरणों की तीव्रता के आधार पर निर्धारित की जाती है. प्लाज्मा उत्पन्न करने के लिए, सबसे पहले, टार्च कॉइल को आर्गन गैस की आपूर्ति की जाती है, और टार्च ट्यूब की नोक पर काम करने वाले कॉइल पर उच्च आवृत्ति विद्युत प्रवाह लगाया जाता है. उच्च आवृत्ति धारा द्वारा टार्च ट्यूब में निर्मित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग करके, आर्गन गैस को आयनित किया जाता है और प्लाज्मा उत्पन्न होता है. इस प्लाज्मा में उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व और तापमान (10000K) होता है और इस ऊर्जा का उपयोग नमूने के उत्तेजना-उत्सर्जन में किया जाता है. टार्च ट्यूब के केंद्र में संकीर्ण ट्यूब के माध्यम से समाधान के नमूनों को एक परमाणु अवस्था में प्लाज्मा में पेश किया जाता है.
ICP-OES की निम्नलिखित विशेषताएं इसे समान उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोफोटोमीटर से अलग करती हैं.
कई तत्वों का एक साथ, अनुक्रमिक विश्लेषण संभव
विश्लेषणात्मक वक्र का विस्तृत रैखिक क्षेत्र
कुछ रासायनिक हस्तक्षेप या आयनीकरण हस्तक्षेप, जिससे उच्च-मैट्रिक्स नमूनों का विश्लेषण संभव हो जाता है
उच्च संवेदनशीलता (अधिकांश तत्वों के लिए पता लगाने की कम सीमा 10ppb या उससे कम है)
मापने योग्य तत्वों की उच्च संख्या - ऐसे तत्व जिनका परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोमेट्री में विश्लेषण करना मुश्किल है जैसे Zr, Ta, दुर्लभ पृथ्वी, P और B का आसानी से विश्लेषण किया जा सकता है स्थिर
उपरोक्त सुविधाओं में से अधिकांश प्रकाश स्रोत प्लाज्मा की संरचना और विशेषताओं से ली गई हैं.
आईसीपी ऑप्टिकल उत्सर्जन स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए उपकरण में एक प्रकाश स्रोत इकाई, एक स्पेक्ट्रोफोटोमीटर, एक डिटेक्टर और एक डेटा प्रोसेसिंग यूनिट शामिल है. स्पेक्ट्रोफोटोमीटर और डिटेक्टर में अंतर के आधार पर कई प्रकार के उपकरण हैं. सबसे आम प्रकार चित्र 1 में दिखाया गया है.
इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (ICP-MS) एक विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग जैविक तरल पदार्थों में ट्रेस स्तरों पर तत्वों को मापने के लिए किया जा सकता है. हालांकि कुछ प्रयोगशालाओं द्वारा परमाणु अवशोषण और परमाणु उत्सर्जन जैसी पुरानी तकनीकों का अभी भी उपयोग किया जा रहा है, लेकिन आईसीपी-एमएस की ओर धीमी गति से बदलाव आया है, खासकर पिछले दशक में. चूंकि यह बदलाव जारी रहने की संभावना है, नैदानिक वैज्ञानिकों को आईसीपी-एमएस के विश्लेषणात्मक पहलुओं के साथ-साथ स्पेक्ट्रोस्कोपिक और गैर-स्पेक्ट्रोस्कोपिक हस्तक्षेप दोनों की क्षमता और इन मुद्दों को खत्म करने या कम करने के लिए नियोजित की जा सकने वाली रणनीतियों के बारे में पता होना चाहिए.
जैविक नमूनों में ट्रेस तत्वों की माप बड़ी संख्या में नैदानिक सेटिंग्स में उपयोगी होती है. तालिका 1 में नैदानिक रुचि के कई तत्वों को सूचीबद्ध किया गया है, साथ ही एकाग्रता श्रेणियों के लिए एक अनुमानित मार्गदर्शिका भी है जो जैविक नमूनों में सामने आ सकती है. पोषण संबंधी उद्देश्यों के लिए निगरानी किए जाने वाले तत्वों में आयोडीन, मैंगनीज, तांबा, सेलेनियम और जस्ता जैसे आवश्यक तत्व शामिल हैं. ये तत्व इलेक्ट्रॉन परिवहन, ऑक्सीजन परिवहन, हार्मोन संश्लेषण और जैविक प्रतिक्रियाओं के उत्प्रेरण सहित जैविक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं. 1 गड़बड़ी इन तत्वों के सामान्य होमियोस्टेसिस में एक या अधिक पैथोफिजियोलॉजिकल स्थितियों का कारण (या इसका लक्षण) हो सकता है. आर्सेनिक, कैडमियम, मरकरी और लेड जैसे अन्य तत्वों को विषाक्त प्रभाव (अक्सर विभिन्न तंत्रों के माध्यम से) के लिए जाना जाता है, और इसलिए जोखिम का आकलन करने के लिए मापा जाता है. 2 विश्लेषणात्मक तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला का ऐतिहासिक रूप से ट्रेस तत्व विश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है. . यह समीक्षा आईसीपी-एमएस के अंतर्निहित विश्लेषणात्मक पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करेगी.
Internet तथा अन्य Network पर एक Computer से दूसरे Computer में डेटा का आदान-प्रदान करने हेतु “नियमों का समूह” Internet protocol कहलाता हैं. इन नियमों (प्रोटोकॉल्स) को IEEE द्वारा प्रकाशित किया गया था और RFC 791 में उल्लेखित हैं. तो दोस्तों ये नियम ही डेटा का संचरण निर्धारित और शासित करने का काम करते है. Internet protocol सिस्टम भारतीय डाक सेवा के समान ही कार्य करता है. जब एक Computer से दूसरे Computer में कोई डेटा भेजा जाता है तो इसे छोटे-छोटे टुकडों में बांटकर भेजा जाता है इन डुकडो को आईपी पैकेट अथवा Datagram कहा जाता है. प्रत्येक datagram में प्रेषक और recipient की जानकारी होती इसे IP Information कहते हैं. Internet पर प्रत्येक datagram स्वतंत्र यात्रा करते है और मार्ग भी निर्धारित नही रहता हैं. इंटरनेट protocol केवल डिलिवर करने का काम करता है. इसका प्रेषक Computer और recipient computer से प्रत्यक्ष जुडाव नही रहता. datagram का क्रम निर्धारण एक अन्य प्रोटोकॉल TCP द्वारा किया जाता है. इन दोनों को collective रूप में TCP/IP कहा जाता है. TCP के अलावा UDP – User Datagram Protocol का भी उपयोग होता है. इंटरनेट प्रोटोकॉल इंटरनेट प्रोटोकॉल सूट में उपलब्ध चार संचार प्रोटोकॉल परतें (लिंक परत, इंटरनेट परत, परिवहन परत, अनुप्रयोग परत) में से इंटरनेट लेयर का प्राथमिक प्रोटोकॉल है.
इंटरनेट कैश प्रोटोकॉल (आईसीपी) एक यूडीपी-आधारित प्रोटोकॉल है जिसका उपयोग वेब कैश के समन्वय के लिए किया जाता है. इसका purpose उस स्थिति में requested वस्तु को पुनः प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त स्थान का पता लगाना है जहां एक ही साइट पर एकाधिक कैश का उपयोग किया जा रहा हो. ICP cash का यथासंभव skill से उपयोग करना है, और मूल सर्वर के लिए remote requests की संख्या को कम करना है.
पदानुक्रम से, एक क्वेरी कैश या तो माता-पिता या भाई-बहन हो सकता है. माता-पिता आमतौर पर बच्चे की तुलना में इंटरनेट कनेक्शन के करीब बैठते हैं. यदि चाइल्ड कैश को कोई ऑब्जेक्ट नहीं मिल रहा है, तो क्वेरी को आमतौर पर पैरेंट कैश में भेजा जाएगा, जो अनुरोध को लाएगा, कैश करेगा और पास करेगा. भाई-बहन समान पदानुक्रमित स्थिति के कैश हैं, जिसका उद्देश्य भाई-बहनों के बीच भार वितरित करना है.
जब भाई-बहनों के समूह में एक कैश में अनुरोध आता है, तो अनुरोध की जा रही वस्तु के लिए भाई-बहनों को क्वेरी करने के लिए ICP का उपयोग किया जाता है. यदि भाई-बहन के पास वस्तु है, तो इसे मूल सर्वर से पूछे जाने के बजाय आमतौर पर वहां से स्थानांतरित कर दिया जाएगा. इसे अक्सर "नियर मिस" कहा जाता है - ऑब्जेक्ट कैश (एक "मिस") में नहीं मिलता है, लेकिन रिमोट सर्वर के बजाय पास के कैश से लोड किया जाता है. Cash के बीच round trip समय को कम करने के लिए ICP protocol को हल्का होने के लिए डिज़ाइन किया गया था.
यह अविश्वसनीय लेकिन त्वरित कनेक्शन के लिए अभिप्रेत है. यह दृष्टिकोण सर्वर पुनर्प्राप्ति की संख्या को कम कर सकता है, और डेटा की एक आवृत्ति की कई प्रतियों के भंडारण को भी रोक सकता है, लेकिन बढ़े हुए इंटरकैश संचार की संभावित कमी की ओर जाता है, जो सिस्टम को धीमा कर सकता है. ICP प्रोटोकॉल RFC 2186 में वर्णित है, RFC 2187 में पदानुक्रमित वेब कैशिंग के लिए इसका अनुप्रयोग.
ICP एक हल्का संदेश प्रारूप है जिसका उपयोग वेब कैश के बीच संचार के लिए किया जाता है. ICP का उपयोग पड़ोसी कैश में URL के अस्तित्व के बारे में संकेतों का आदान-प्रदान करने के लिए किया जाता है. कैश आईसीपी प्रश्नों का आदान-प्रदान करते हैं और जानकारी एकत्र करने के लिए उत्तर देते हैं ताकि किसी वस्तु को पुनः प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त स्थान का चयन किया जा सके. ICP एक संदेश प्रारूप है जिसका उपयोग वेब कैश के बीच संचार के लिए किया जाता है. यद्यपि वेब कैश ऑब्जेक्ट डेटा के हस्तांतरण के लिए HTTP का उपयोग करते हैं, कैश एक सरल, हल्के संचार प्रोटोकॉल से लाभान्वित होते हैं.
ICP का उपयोग मुख्य रूप से कैश मेश में पड़ोसी कैश में विशिष्ट वेब ऑब्जेक्ट्स का पता लगाने के लिए किया जाता है. एक कैश अपने पड़ोसियों को एक आईसीपी क्वेरी भेजता है. पड़ोसी "हिट" या "एमआईएसएस" का संकेत देते हुए आईसीपी जवाब वापस भेजते हैं. वर्तमान अभ्यास में, ICP को UDP के शीर्ष पर लागू किया जाता है, लेकिन इसकी कोई आवश्यकता नहीं है कि यह UDP तक सीमित हो. हमें लगता है कि यूडीपी पर आईसीपी वेब कैशिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण सुविधाएं प्रदान करता है. एक आईसीपी क्वेरी/जवाब एक्सचेंज जल्दी से होने की जरूरत है, आमतौर पर एक या दो सेकंड के भीतर.
किसी वस्तु को पुनः प्राप्त करने के लिए शुरू करने से पहले कैश उससे अधिक समय तक प्रतीक्षा नहीं कर सकता है. उत्तर संदेश प्राप्त करने में विफलता का सबसे अधिक संभावना है कि नेटवर्क पथ या तो भीड़भाड़ या टूटा हुआ है. किसी भी स्थिति में हम उस पड़ोसी का चयन नहीं करना चाहेंगे. पड़ोसी कैश के बीच तत्काल नेटवर्क की स्थिति के संकेत के रूप में, यूडीपी जैसे हल्के प्रोटोकॉल पर आईसीपी टीसीपी के ओवरहेड वाले एक से बेहतर है. ऑब्जेक्ट लोकेशन प्रोटोकॉल के रूप में इसके उपयोग के अलावा, ICP संदेशों का उपयोग कैश चयन के लिए किया जा सकता है. Cash से उत्तर प्राप्त करने में network failover या सिस्टम विफलता का संकेत दे सकती है. ICP उत्तर में ऐसी जानकारी शामिल हो सकती है जो किसी वस्तु को पुनः प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त स्रोत के चयन में सहायता कर सके.
ICP क्वेरी और उत्तर पड़ोसी कैश में URL (या ऑब्जेक्ट) के अस्तित्व को संदर्भित करते हैं. कैश आईसीपी संदेशों का आदान-प्रदान करते हैं और एकत्रित जानकारी का उपयोग किसी वस्तु को पुनः प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त स्थान का चयन करने के लिए करते हैं.