Спектрометрия УФ, Видимой и ближней ИК области спектра

В 1947 году компания Cary (отделение фирмы Varian) начала производить первый в мире двухлучевой регистрирующий УФ-видимый спектрофотометр Cary 11. С тех пор, уже более 50 лет, название Cary прочно ассоциируется с представлением об исследовательском оборудовании высочайшего класса. Диапазон производимых приборов охватывает самый широкий круг спектрофотометрических задач - от рутинного анализа до уникальных специфических анализов. В настоящий момент семейство Cary представляют модели Cary 50, Cary 100, Cary 300, Cary 4000, Cary 5000 и Cary 6000i. В приборах этой серии нашли свое дальнейшее развитие такие традиции приборостроения фирмы Varian, как высокое качество, надежность, полная автоматизация, простота и удобство в работе. Спектрометр Cary Deep UV распространяет высочайшие качества спектрометров фирмы Varian в область дальнего ультрафиолета (157 нм и далее).

Сочетание принципа сканирования Stop-and-Go с центральным компьютерным контролем делает новые спектрофотометры серии Cary уникальными среди оборудования этого класса. Возможности приборов существенно расширены за счет применения разнообразных приставок для анализа как жидких, так и твердых образцов. К их числу относятся приставки для сканирования тонких пленок, измерения диффузного и полного отражения, суммарной флуоресценции, проведения кинетических измерений в термостатируемых кюветах с перемешиванием, автосэмплер с возможностью подготовки проб и проточной кюветы.

Все приборы контролируются с центрального компьютера при помощи программного обеспечения WinUV, состоящего из набора программных модулей, специализированных под конкретный тип задач.

Спектрометры исследовательского класса для рутинных применений

Уникальный по своим конструктивным особенностям и техническим параметрам спектрофотометр Cary 50 сразу после появления на мировом рынке привлек внимание исследователей. Фурор на Pittcon'e 98 и премия за выдающиеся инженерные достижения прекрасно характеризуют этот недорогой прибор, состоящий из 6 блоков, не имеющий блока питания и обеспечивающий снятие спектра со скоростью 24000 нм/мин в диапазоне 190-1100 нм с разрешением 1.5 нм. Это - первый в мире серийный прибор с такими параметрами, использующий в качестве единственного источника света пульсирующую ксеноновую лампу. Cary 50, знаменующий 50-летний опыт работы фирмы в области спектрометрии УФ, видимого и ближнего ИК диапазона, сочетает в себе классическую оптику с сверхбыстрым монохроматором, стабильность двухлучевой схемы, высокую светосилу пульсирующей ксеноновой лампы и огромное кюветное отделение. Прибор идеально подходит для работ с волоконно-оптическими датчиками и обеспечивает возможность получения кинетических данных до 80 точек в секунду. Вся электроника прибора располагается в управляющем компьютере (стандартный IBM-совместимый ПК). Питание осуществляется от блока питания компьютера через стандартный внутренний разъем питания дисковода. Наличие всего 2-х движущихся частей и применение "вечной" ксеноновой лампы делает прибор практически бесплатным в эксплуатации.

При необходимости работы с образцом сравнения в режиме реального времени оптимальной моделью является спектрометр Cary 100. Прибор имеет двухлучевую схему с использованием оптических элементов с кварцевым покрытием, программируемую ширину спектральной щели (с разрешением до 0.2 нм) и обеспечивает линейный фотометрический диапазон до 3.5 А.

Для измерения образцов с большими величинам поглощения (до 5 A) рекомендуется модель Cary 300, отличающаяся от Cary 100 наличием предварительного монохроматора и пониженным значением рассеянного света.

Исследовательские спектрометры

В марте 2002 года фирма Varian анонсировала новые модели спектрометров Cary 4000, 5000, 6000i и Deep UV, пришедшие на смену моделям Cary 400 и Cary 500. В новом поколении приборов используются последние достижения в области электроники, что позволяет проводить уникальные измерения, невозможные раньше.

Первый в мире двухлучевой прибор для работ в области дальнего ультрафиолета (оптимизирован для работ от 140 до 260 нм). Этот прибор необходим при разработке оптических компонентов и химикатов, используемых в микролитографии (157 нм и ниже). Cary Deep UV позволяет преодолеть вакуумный барьер при измерении кремниевых подложек, фоторезисторов и т.п. Уникальные возможности спектрометра незаменимы при проведении измерений на длинах волн лазеров, применяемых при производстве интегральных схем (248.4, 193.4 и 157.6 нм).

Оптика с покрытием из фторида магния, источник - дейтериевая лампа с окном из MgF, специализированный ФЭУ с окном из MgF, двойная голографическая решетка (1200 линий/мм, угол блеска на 150 нм), приставка VW с покрытием MgF, система транспортировки проб с держателем пленок, набор специализированных программ ADL. Прибор размещается в боксе с инертной атмосферой (продувка азотом, рециркуляция).

Специализированные модели

Типовые технические параметры

Оптическая схема:

Все приборы имеют двухлучевую схему на основе высокоотражающих оптических компонентов с диэлектрическим покрытием и высокоскоростной монохроматор.

Приставки

Широкий набор приставок, держателей кювет и твердых образцов (многокюветный блок, проточные кюветы, приставки для анализа твердых образцов, для измерения суммарной флуоресценции, для сканирования пленок, для измерения прямого и диффузного отражения и т. п.), волоконнооптические датчики и мультиплексоры. Термостатирование от водяной бани или блоков на Пелтиеровском эффекте.

Использование волоконной оптики полностью преобразило обычной подход к проведению измерений. Возможность проводить измерения образца на месте, без необходимости переноса его в кювету или установки в кюветное отделение, позволила проводить такие, ранее трудно реализуемые, испытания, как:
- определение цветности чернил штриха для контроля подлинности документов
- анализ цвета красок картины в конкретной точке для проведения реставрационных работ
- определение подлинности вин
- анализ крепости перевозимых спиртных напитков непосредственно в транспортной цистерне
- определение прозрачности автомобильных стекол и т.п.

Характерные особенности спектрометров серии Cary

Принцип сканирования Stop-and-Go

Традиционный принцип, применяемый в спектрофотометрах UV-Vis-NIR, основан на непрерывном одновременном вращении чоппера и дифракционной решетки. Это приводит к отрицательным эффектам: появлению волнового сдвига, подавлению интенсивности сигнала, нестабильности работы. Принцип сканирования "Stop-and-Go" (остановка дифракционной решетки на время цикла вращения чоппера), реализованный на приборах Cary, позволяет получать адекватные результаты и не перекалибровывать спектрофотометр при любых скоростях сканирования, вплоть до 3000 нм/мин в УФ-видимой и до 8000 нм/мин в ближней ИК части спектра. Корректные условия снятия спектра гарантируют правильность получаемого аналитического результата.

Центральный компьютерный контроль

Все приборные параметры и режимы работы различных приставок контролируются системой обработки данных на базе персонального компьютера. Программное обеспечение Cary Win обеспечивает исследователя всеми необходимыми возможностями в привычной для него операционной среде.
Программный "спектральный" язык ADL (Application Development Language) помогает пользователю легко настроить прибор для решения специфических аналитических задач и дает возможность контролировать все стадии работы прибора от способа сбора данных до финальных расчетов и формы распечатки результатов. Программы ADL, разработанные пользователями Cary находятся в открытом доступе на сайте компании.
Широкий выбор специализированных программных пакетов (расчет цветности, обработка кинетических данных, количественный расчет состава многокомпонентных смесей и т. п.) позволяет исследователю сконцентрироваться на выполнении эксперимента, не отвлекаясь на второстепенные задачи.
Применение пакетов типа Wine Wizard для тестирования образцов вин по более чем 15 параметрам позволяет использовать прибор в заводских условиях и не требует специально подготовленных операторов.

Модульные приставки

Применение модулей позволяет пользователю оптимальным образом конфигурировать прибор для конкретной аналитической задачи. Каждый модуль автономно выполняет определенные функции, такие, как перемещение образца, измерение или установка температуры и т. п. Комбинирование необходимых модулей дает возможность применения приставок, производимых как фирмой Varian, так и другими поставщиками, и снижает суммарную стоимость прибора.

Среди уникальных приставок такие, как 18-позиционный автоматизированный держатель кювет для Cary 50 или унифицированный автосэмплер SPS-5, применяемый не только в сочетании со спектрометрами Cary, но и с атомно-абсорбционными спектрометрами SpectrAA или спектрометрами индуктивно-связанной плазмы Liberty, Vista и Ultramass.

Научно-производственная фирма «VitaS»

   480057 Казахстан, г. Алматы, 

ул. Айманова, 193, офис 61,

тел./факс (3272) – 75-42-43, 75-07-74, 74-12-99 

E-mail: vitas@nursat.kz

Последние изменения : Thursday September 14, 2006 .