Measuring the reflectance of very small samples using the Agilent Cary 60 Remote Diffuse Reflectance Accessory (DRA)

Význam tématu

Precizní měření odrazivosti malých pevných vzorků je klíčové v řadě průmyslových i vědeckých aplikací, včetně kontroly kvality tisku, řízení výrobních procesů, forenzní analýzy či restaurování uměleckých děl. Schopnost spolehlivě měřit plochy o velikosti již od 1 mm rozšiřuje možnosti neinvazivního testování různých materiálů a podporuje rychlé rozhodování v laboratorní praxi.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl prokázat, že spektrofotometr Agilent Cary 60 vybavený Remote Diffuse Reflectance Accessory (DRA) dokáže reprodukovatelně a s nízkým šumem měřit odrazivost barevných inkoustových vzorků o rozměrech 1 mm a 5 mm. Demonstrace se zaměřuje na rozlišení šesti barevných odstínů nanesených inkoustem na papír.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny vytištěním čtvercové mřížky barev (tmavě modrá, světle modrá, zelená, žlutá, oranžová, červená) o stranách 1 mm a 5 mm na běžný papír inkoustovou tiskárnou a po zaschnutí měřeny spektrofotometrem.

• Agilent Cary 60 UV-Vis spektrofotometr
• Agilent Cary 60 Remote DRA
• Agilent Cary 60 optický vláknový konektor
• HP C6270 inkoustová tiskárna a běžný tiskový papír
• Cary WinUV software pro sběr dat

Instrumentální parametry: rozsah 360–800 nm, krok 2 nm, doba integrace 1 s, režimy %R a baseline korekce.

Hlavní výsledky a diskuse

Díky integrované videokameře DRA bylo možné přesně lokalizovat oblast měření i u 1 mm vzorků. Spektra šesti barev ukázala jasnou diferenciaci nízkým šumem a výraznými vrcholy. Reprodukovatelnost byla ověřena trojitým měřením tmavě modré škály o velikosti 1 mm a 5 mm, kde jednotlivé křivky perfektně korelovaly a overlajovaly se i při detailním zobrazení absorbčních maxim.

Přínosy a praktické využití metody

Měření s minimalizovanou velikostí vzorku rozšiřuje použití spektrofotometrie na malé a nepravidelné objekty, zvyšuje efektivitu analýzy, snižuje spotřebu materiálu a umožňuje non-destruktivní kontrolu kvality i v náročných podmínkách průmyslového provozu, forenzní laboratoři či při konzervaci uměleckých artefaktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je automatizace polohování vzorku, rozšíření analýzy na nanočástice a tenké vrstvy, využití chemometrických metod pro pokročilé rozlišení složení a kombinace s dalšími spektroskopickými technikami (např. Raman). Integrace vysokorychlostních kamer a strojového učení může významně urychlit vyhodnocení vzorků v reálném čase.

Závěr

Agilent Cary 60 s Remote DRA prokázal schopnost spolehlivě měřit odrazivost i u vzorků o velikosti 1 mm. Nízký šum, vynikající opakovatelnost a intuitivní poloha díky videokameře potvrzují přínos této sestavy pro široké spektrum aplikací v analytické chemii a průmyslové praxi.

Reference

1. F. Somma, P. Aloe, G. Schirripa Spagnolo, Defects in UV-vis-NIR reflectance spectra as method for forgery detections in writing documents, J. Phys.: Conf. Ser. 249 (2010) 012060.
2. M. Leona, F. Casadio, M. Bacci, M. Picollo, Identification of the Pre-Columbian Pigment Maya Blue on Works of Art by Noninvasive UV-Vis and Raman Spectroscopic Techniques, Journal of the American Institute for Conservation, 43(1) (2004) 39–54.