UV-VIS-NIR Spectrophotometers SolidSpec-3700i / DUV

Význam tématu

Spektrofotometrie v oblasti UV-VIS-NIR je klíčová pro charakterizaci optických vlastností materiálů, od průhlednosti a odrazu optických součástek až po analýzu antireflexních vrstev či filmových struktur. Rozšířená měřicí oblast a vysoká citlivost včetně hlubokého ultrafialového a blízkého infračerveného pásma umožňují pokrýt širokou škálu aplikací v průmyslové kvalitativní kontrole, vývoji polovodičových prvků nebo biochemických analýzách.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem představené řady spektrofotometrů SolidSpec-3700i (včetně verze DUV) je nabídnout přístroj s extrémně širokým měřicím rozsahem (165–3300 nm), vynikající citlivostí díky třem detektorům a variabilitou vzorových přípravků. Dokument shrnuje konstrukční řešení monochromátoru, integrující koule, detekční systém, vzorkovací komory i doplňkový software pro zpracování dat.

Použitá metodika a instrumentace

Detekční systém:

• PMT detektor pro UV-VIS (165–1000 nm),
• InGaAs detektor pro přechodovou oblast (700–1800 nm),
• ochlazený PbS detektor pro NIR (1600–3300 nm).

Optika a vzorkovací komora:

• dvoustupňový mřížkový monochromátor,
• velká horizontální komora pro vzorky až 700×560 mm s možností automatického X–Y jezdce,
• integrační koule pro měření difúzního odrazu,
• Direct Detection Unit pro přímá trans-/reflexní měření bez koule v rozsahu od 165 nm (verze DUV).

Podmínky měření:

• přetlaková purgační atmosféra dusíku pro eliminaci absorpce kyslíkem pod 190 nm,
• volitelné příslušenství pro měření spekulárního odrazu a úhlové variace,
• konstantní teplotní buňky a automatické dávkovače pro kapalné vzorky.

Software:

• LabSolutions UV-Vis pro řízení přístroje, simultánní analýzu a export dat,
• moduly Color, Film, Daylight a UPF pro výpočty barevnosti, tloušťky vrstev, solární propustnosti a UV ochrany.

Hlavní výsledky a diskuse

Trojice detektorů zajišťuje kontinuální citlivé měření od ultrafialového po blízké infračervené pásmo s minimem šumu kolem přepínacích vlnových délek (870 a 1650 nm). Integrující koule a DUV optika s fúzním křemíkem poskytují nízké parazitní světlo i ve spektrální oblasti pod 200 nm. Porovnání modelu se dvěma detektory ukazuje výrazné snížení šumu v oblasti 900–1600 nm díky přidání InGaAs. Velká komora a třírozměrná optická dráha umožňují nedestruktivní analýzu i objemných vzorků, automatizace X–Y jezdce usnadňuje vícenásobná měření bez přestavby.

Přínosy a praktické využití metody

Měření s vysokou přesností a citlivostí podporuje kontrolu antireflexních povlaků v optické komunikaci, hodnocení filmových vrstev v polovodičovém průmyslu, analýzu barevnosti a ochrany proti UV záření ve stavebnictví a textilním sektoru. Velké vzorkovací prostory a modulární příslušenství umožňují rozšíření spektrofotometru o spec. odrazové i difúzní měření a plnou automatizaci provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry vývoje je propojitelnost přístrojů v rámci Průmyslu 4.0, umělá inteligence pro autonomní detekci anomálií, M2M komunikace a cloudové úložiště dat. Rozvoj modulů pro rychlou multivzorkovou analýzu a vestavěné diagnostické algoritmy podpoří maximální produktivitu a validaci měření bez nutnosti zásahu uživatele.

Závěr

Řada SolidSpec-3700i a SolidSpec-3700i DUV nabízí univerzální řešení spektrální analýzy s extrémně širokým rozsahem, vynikající citlivostí a bohatou sadou příslušenství. Modularita detektorů, velká vzorkovací komora a robustní software poskytují nástroj pro široké spektrum aplikačních úkolů v analytické chemii i průmyslové výrobě.

Reference

V předloženém textu nejsou uvedeny samostatné literární odkazy.