Спектрометр эмиссионный Activa (160-800 нм) (HORIBA Jobin Yvon SAS, Франция)

Спектрометр Activa, официально появившийся на рынке совсем недавно, в 2005, объединил в себе положительные качества двух когда-то конкурирующих видов спектрометров с последовательной и с одновременной регистрацией спектра. Основной изюминкой прибора является использование CCD детектора, позволяющего одновременно анализировать линии в спектральном окне 16 нм ( 8 нм в УФ), при этом регистрация полного спектра происходит путем последовательного детектирования во всех спектральных окнах. Такая схема позволяет достигать высокой скорости анализа (до 75 элементов за 30 секунд) при сохранении высокого оптического разрешения, а значит, и сохранении низких пределов обнаружения

Прибор Activa идеально подходит для решения аналитических задач в лабораториях, где требуется анализ большого количества образцов, при высоком качестве измерений (например, в лаборатории контроля качества на производстве).

Ввод излучения в спектрометр

В спектрометре Activa изображение аналитической зоны плазмы проецируется на входную щель монохроматора с помощью системы двух зеркал, не внося дополнительных искажений, присущих схемам, где для ввода излучения в монохроматор используются линзы.

CCD детектор

В спектрометре Activa используется CCD матрица большого размера (27,6 х 6,9 мм), таким образом, изображение всей аналитической зоны плазмы полностью проецируется на матрицу детектора, без каких-либо сжатий изображения, способных привести к искажениям. Одной из существенных характеристик CCD детектора, непосредственно влияющей на оптическое разрешение всего спектрометра, является размер одной ячейки в CCD матрице. Размер ячейки, по сути, выполняет роль выходной щели монохроматора, то есть, чем меньше размер одного пикселя, тем выше оптическое разрешение системы, и наоборот. Размер пикселя 13,5 x 13,5 мкм является одним из параметров обеспечивающих спектрометру Activa высокое оптическое разрешение.

В Activa при считывании сигнала с CCD матрицы происходит суммирование интенсивности отдельных пикселей в каждой колонке матрицы (512 пикселей), и только потом происходит считывание суммарной интенсивности (binning). Это позволяет уменьшить время считывания без увеличения шума при считывании. Использование специальной технологии изолирования ячеек детектора позволяет избежать эффекта расплывания изображения(blooming) при работе с линиями большой интенсивности, что дает, например, возможность анализа следовых элементов в присутствии интенсивного сигнала основных компонентов образца. Функция Pre-shot осуществляет автоматическую установку параметров накопления сигнала, оптимизируя динамический диапазон измерений. Функция SimShot осуществляет автоматическую корректировку интенсивности линий с учетом фона. Наличие этих функций позволяет существенно сократит суммарное время анализа, а значит увеличить количество измеряемых образцов в день.

Высокое оптическое разрешение

Прибор Activa предоставляет возможность регистрации спектра с оптическим разрешением менее 10 пм постоянным во всем УФ диапазоне вплоть до 430 нм, что заметно выделяет Activa среди других спектрометров с твердотельным детектором (CCD, CID- детекторы) разрешение которых существенно изменяется с увеличением длины волны.

Программное обеспечение

Программное обеспечение ACTIVAnalyst позволяет проводить полуколичественный анализ до 35 элементов находящихся в образце без предварительной калибровки, что существенно при работе с неизвестными образцами; использовать одну из 4 программ автоматической оптимизации параметров накопления сигнала, наиболее подходящую по текущие измерения, осуществлять статистическую обработку данных и сохранять профили спектральных линий для последующей дополнительной обработки (например, для решения обратной задачи при работе со сложными матрицами). Функция TimeScan позволяет анализировать временные изменения сигнала внутри спектрального аналитического окна, а лабораторный журнал фиксировать изменения, проводимые с прибором (замену элементов, чистку, настройку).

Технические характеристики Activa

• Монохроматор с оптической схемой Черни-Тернера
• Твердотельный ВЧ генератор 40.68 мГц
• Радиальное наблюдение всей аналитической зоны плазмы
• Одновременная регистрация спектра внутри аналитического спектрального окна ( <= 8 нм в УФ, <= 16 нм в видимом диапазоне )
• Фокусное расстояние 0.64 м
• Полное покрытие спектра: 160 - 800 нм
• Двойная плоская дифракционная решетка с решеткой 4343 штр./мм, для измерений с высоким разрешением ( < 10 пм ) в диапазоне 160-430 нм и решеткой 2400 шт./мм для измерений с высокой скоростью в диапазоне 300-800 нм ( разрешение 17 пм ). В обоих случаях используется первый порядок дифракции.
• Линейный размер решетки: 80 x 110 мм
• Измерения с высоким разрешением (решетка 4343 шт/мм, диапазон 160-430 нм ) оптическое разрешение < 10 пм при 190 нм , < 9 пм при 400 нм
• Измерения с высокой скоростью (решетка 2400 шт/мм, диапазон 160-800 нм ) оптическое разрешение 17 пм при 190 нм, 400нм, 770 нм
• CCD детектор:
  - размер CCD матрицы в пикселях: 2048 x 512
  - размер пикселя: 13.5x13.5 мкм
  - размер изображения: 27.6 x 6.9 мм
  - защита от засветки каждой из 2048 колонок CCD матрицы
  - темновой ток < 0.01 электрон/пиксель/секунда
  - шум считывания: ~ 3 электрона
  - охлаждение с помощью элемента Пельте ( - 40°C )
• Продувка азотом для измерений ниже 190 нм
• Полуколичественный анализ до 75 элементов за 30 секунд.
• Расход аргона 10-15 литров/мин
• Программное обеспечение ACTIVAnalyst