Agilent Cary Universal Measurement Accessory (UMA)

Význam tématu

Analytická charakterizace optických vlastností materiálů je klíčová pro výzkum a průmyslové aplikace v oblastech tenkých vrstev, povlaků, optiky, skla a solární energetiky. Přesné a opakovatelné měření reflexe, transmisivity a rozptylu při různých úhlech a polarizacích usnadňuje vývoj nových materiálů, kontrolu kvality ve výrobě a optimalizaci výkonu finálních produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Technický přehled představuje zařízení Agilent Cary Universal Measurement Accessory (UMA) určené pro spektrofotometry Cary 4000/5000/6000i/7000 UV-Vis a UV-Vis-NIR. Hlavním cílem je popsat schopnosti UMA automaticky a bez dohledu měřit absolutní spekulární reflexi, transmisi a rozptyl v širokém úhlovém rozsahu a různých polarizacích.

Použitá metodika a instrumentace

UMA využívá nezávislého pohybu detektoru a vzorku řízeného vysoce přesným optickým enkodérem (rozlišení 0,02°). Optická dráha obsahuje drátové mřížkové polarizátory s vysokou propustností a přesností, „Direct View“ dvoubarevný detektor Si/InGaAs pro spektrální rozsah 190–2800 nm a variabilní polarizér (250–2500 nm). K dispozici jsou vzorkové držáky pro průměry 5–275 mm a různé detektorové a vstupní apertury pro řízení úhlového rozptylu (1–6°). Instalace UMA je rychlá díky zámkovému mechanizmu, bez nutnosti rekalibrace spektrofotometru.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace UMA přináší:

• Možnost jednorázového sběru nulové linky pro všechny měření R i T při zvolené polarizaci, což zkracuje dobu analýzy.
• Vysokou přesnost a opakovatelnost dat díky stabilní poloze detektoru a vzorku i při otřesech.
• Flexibilitu měření: spekulární reflexe od 5° do 85°, přímá a úhlová transmise 0–90°, difúzní rozptyl v rozsahu 10–350°.
• Absorptanci počítanou jako A=1–R–T bez přesouvání vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

UMA nachází uplatnění v praxi:

• Kontrola kvality povlaků a tenkých vrstev: měření tloušťky, uniformity, optických konstant n a k.
• Testování optických komponent a skla dle norem EN410, ISO9050, EN13837.
• Vývoj a ověření solárních reflektorů a fotovoltaických modulů – optimalizace optických parametrů.
• Vědecký výzkum nanokompozitů, Braggových mřížek a povrchových plasmonů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření UMA o automatizované vzorkovací systémy a pokročilé softwarové algoritmy pro modelování vícevrstvých struktur. Integrace s robotizovanými linkami a umělou inteligencí umožní komplexní on-line kontrolu výroby a rychlejší vývoj nových materiálů s řízenými optickými vlastnostmi.

Závěr

Agilent Cary UMA představuje univerzální a vysoce výkonnou přílohu ke spektrofotometrům, která zvyšuje produktivitu a kvalitu optických měření. Díky přesnému řízení úhlů, modulární konstrukci a širokému spektrálnímu rozsahu je vhodná jak pro výzkum, tak pro rutinní QA/QC v průmyslu.

Reference

• Agilent Technologies. Technical Overview of Cary Universal Measurement Accessory. May 30, 2013. Publication number: 5991-2529EN.