Diffuse Reflectance Accessories (DRAs)

Význam tématu

V oblastech materiálového výzkumu, průmyslové kontroly kvality a analýzy povrchů hraje měření difuzní a spekulární reflektance klíčovou roli při charakterizaci optických vlastností vzorků s různou strukturou a průhledností. Integrační koule jako difuzní reflektanční přílohy (DRA) umožňují spolehlivý sběr odraženého a propuštěného záření bez směrové preference, čímž minimalizují chyby způsobené rozptylem a nerovnoměrným povrchem.

Cíle a přehled článku

Cílem textu je představit nabídku externích a interních difuzních reflektančních příloh (DRA) pro spektrofotometry Agilent Cary (4000, 5000, 6000i, 7000) a porovnat jejich vlastnosti, možnosti měření (reflektance, transmisance, absorpance) a vhodnost pro různé typy vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

• Integrační koule s difuzním vnitřním povrchem slouží k zachycení většiny odraženého či propuštěného záření bez přihlédnutí k jeho směru.
• Externí DRA montované vně umožňuje neomezenou velikost vzorků a nabízí volitelné příslušenství (malý spot, proměnný úhel pro transmissní měření, center mount).
• Interní DRA se vejde zcela do vzorkové komory, poskytuje vyšší poměr signál/šum díky menšímu objemu a lepší dynamický rozsah.
• Detektory DRA: DRA-900 (PMT, nízký fotometrický šum), DRA-2500 (PMT/PbS, chlazený PbS) a DRA-1800 (PMT/InGaAs, rozšířená citlivost v NIR).

Hlavní výsledky a diskuse

• Obě verze DRA podporují měření celkové a difuzní reflektance i transmisance; externí DRA navíc umožňuje center mount pro simultánní měření reflektance a transmisance.
• Poměr plochy portu k povrchu koule je u externí DRA <3 % a u interní <5 %, což ovlivňuje zachycení světla a citlivost.
• Volba mezi vnitřní a vnější variantou závisí na velikosti vzorku, potřebě přístupu k referenčnímu paprsku pro kinetické studie a požadavcích na dynamický rozsah.

Přínosy a praktické využití metody

• Analýza prášků a pevných materiálů: interní DRA s jednorázovými kyvetami pro rychlou QA/QC, externí pro větší a hrubší vzorky.
• Charakterizace solárních a optických materiálů: externí center mount umožňuje simultánní měření absorpance, klíčové pro fotovoltaiku a fotokatalýzu.
• Barviva, pigmenty a nátěry: získání věrného spektra difuzní reflektance pro srovnávací analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další vývoj v oblasti kombinace integračních koulí s hyperspektrálními detektory, automatizace výměny vzorků, miniaturizace měřicích cest pro in situ analýzy a integrace s laboratorními robotickými systémy. Pokročilé chlazení a kvantově citlivé detektory rozšíří rozsah měření do hlubšího NIR a možná i do středního IR.

Závěr

Difuzní reflektanční přílohy pro spektrofotometry Agilent Cary představují flexibilní a přesné řešení pro širokou škálu analytických úloh – od rutinní QC přes výzkum solárních materiálů až po charakterizaci nátěrů a prášků. Volba mezi interní a externí verzí je podmíněna velikostí vzorku, požadavky na dynamický rozsah a dostupným prostorem ve vzorkové komoře.