GDS950Atomový emisní spektrometr s doutnavým výbojem s rozšířeným rozsahem

Zdroj doutnavého výboje přináší řadu výhod, včetně následujících:

• jednoduché, lineární kalibrace ve srovnání s jinými zdroji
• řízené buzení, ke kterému dochází mimo povrch vzorku
• snížená spotřeba referenčního materiálu
• automatické čištění mezi analýzami šetří čas a minimalizuje matricové efekty pro vyšší analytickou výkonnost

Detekční systém zajišťuje stabilitu, flexibilitu a výkon prostřednictvím následujících specifikací:

• Použité vlnové délky od 120 nm do 460 nm
• 30 pm (0,030 nm) rozlišení k oddělení nejsložitějších vlastností objemových spekter

K dispozici je volitelná podpora analýzy CDP.

• Profilování hloubky složení pevných elektricky vodivých vzorků
• Ideální pro pokovování, pozinkování, oplášťování a další vodivé povrchové úpravy

Software Cornerstone nabízí zjednodušenou analýzu a tvorbu protokolů.

Model GDS950 je ideální pro hromadné stanovení prvků v kovech nebo jiných pevných materiálech, jako je ocel, litina, titan a další kovy. Je-li vybaven volitelným doplňkem CDP, rozšiřuje schopnost analýzy profilováním hloubky složení prvků povrchu, jako je pozinkování, pokovování, tepelné úpravy a oplášťování. Možnosti využití jsou dále rozšířeny o volitelnou lampu DC/RF, která rozšiřuje objem i CDP tak, aby zahrnovala pevné elektricky nevodivé materiály, jako jsou barvy, sklo, plasty a další materiály.

Spektrometrie doutnavého výboje (GDS) je analytická metoda pro přímé stanovení elementárního složení pevných vzorků. Připravený plochý vzorek je namontován na zdroj doutnavého výboje a zdroj je poté vyklizen a znovu naplněn argonem. Mezi vzorkem (katoda) a elektricky uzemněným tělem lampy (anoda) se vybudí konstantní elektrické pole. Výsledkem těchto podmínek je vytvoření stabilního samostatného výboje, který se nazývá doutnavý výboj.

Použitý proud je regulován napájením a napětí lampy je udržováno konstantní regulací tlaku argonu. Jakmile je plazma zahájena, ionty inertního plynu vytvořené v plazmě jsou elektrickým polem urychleny směrem ke katodě. Procesem zvaným katodické rozprašování je kinetická energie přenášena z iontů inertního plynu do atomů na povrchu vzorku, což způsobuje, že některé z těchto povrchových atomů jsou vypuzovány do plazmy.

Modely přístrojů vybavené možností radiofrekvence (RF) využívají k vytvoření doutnavého výboje radiofrekvenční energii (namísto stejnosměrného proudu). Vlastní algoritmus True Plasma Power společnosti LECO se používá ke korekci ztrát vyzařovaného a odraženého výkonu. Algoritmus True Plasma Power zlepšuje schopnost modelů vybavených radiofrekvencí provádět kvantitativní hromadnou analýzu a kvantitativní analýzu profilu hloubky pro elektricky vodivé a elektricky nevodivé vzorky.

Jakmile jsou atomy vypuštěny do plazmy, jsou vystaveny nepružným střetům s energetickými elektrony nebo metastabilními atomy argonu. Energie přenášená takovými srážkami způsobuje, že se rozprašované atomy elektricky nabudí. Nabuzené atomy se rychle uvolňují do stavu nižší energie emitováním fotonů. Vlnová délka každého fotonu je určena elektronickou konfigurací atomu, ze kterého byl emitován. Protože každý prvek má jedinečnou elektronickou konfiguraci, může být každý prvek identifikován svým jedinečným spektrochemickým podpisem nebo emisním spektrem.

K měření emisních signálů z doutnavého výboje se používá spektrometr. Aby bylo zajištěno, že médium uvnitř spektrometru propouští ultrafialové a viditelné světlo (120–460 nm), je celý optický systém proplachován argonem. Seskupení fotosenzitivních zařízení s nábojovou vazbou (Charge-Coupled Device, CCD) jsou umístěna v ohniskové rovině tak, aby bylo zaznamenáno celé emisní spektrum od 120 do 460 nm.

CCD detektory převádějí spektrum na elektrický signál, který je digitalizován a zpracován za účelem odstranění signálu temného proudu, normalizace odezvy pixelů, rozšíření dynamického rozsahu a odstranění pixelace. Protože počet fotonů emitovaných každým prvkem je úměrný jeho relativní koncentraci ve vzorku, lze koncentrace analytů odvodit kalibrací s referenčními vzorky známého složení.