Fast and Easy Measurement of Scattering Samples with the Agilent Cary 60 UV-Vis Spectrophotometer

Význam tématu

Analýza vzorků rozptylujících světlo je klíčová v mnoha oblastech, jako je charakterizace povrchových vrstev, materiálů pro fotovoltaiku nebo potravinářský a farmaceutický průmysl. Standardní transmisní měření často nezachytí difuzně rozptýlené světlo, což vede k nepřesným výsledkům. Integrující sfera v difuzně reflektančním příslušenství (DRA) významně zvyšuje sběr světla a umožňuje komplexní hodnocení reflexe i transmisí vzorků rozptylujících světlo.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je demonstrovat rozšíření spektrofotometru Agilent Cary 60 UV-Vis o interní DRA, ukázat rychlou instalaci a zlepšení přesnosti měření rozptylujících vzorků. Dokument popisuje princip integrující sféry, ukazuje metodiku měření v režimu reflexe a transmisí a představuje řadu aplikací v různých průmyslových odvětvích.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření bylo využito spektrofotometru Agilent Cary 60 UV-Vis vybaveného interní difuzně reflektanční sférou o průměru 50 mm. Příslušenství zahrnuje:

• standardní svěrací držáky pro vzorky do 200 × 85 mm
• držák filtrů pro volně stojící skleněné, plastové a optické filtry
• držák tenkých fólií s gumovými čepy pro vzorky 50 × 12 až 200 × 64 mm
• držák 10 mm kyvet pro kapalné vzorky (min. objem 1,4 mL)
• držák práškových 28 mm buněk včetně PTFE standardu a prázdné buňky
• sady port reducerů (0° a 8°) pro vyloučení nebo zahrnutí spekulárního odrazu
• PTFE kryt odrazového portu pro transmisní měření

Hlavní výsledky a diskuse

Měření ukázala, že interní DRA zachycuje veškeré difuzně rozptýlené světlo, čímž eliminuje chyby při standardní transmisní analýze. Speciální port reducera umožňují volbu mezi celkovou a difuzní reflexí, což je užitečné například pro hodnocení lesku či matnosti povrchů. Integrující sfera rovněž zajišťuje opakovatelnost a vysokou citlivost i na malých vzorcích díky úzkému svazku spektrofotometru Cary 60.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nachází uplatnění v široké škále aplikací:

• Charakterizace solárních materiálů – měření absorbance a reflexe fotovoltaických vrstev
• Colorimetrie a kontrola vzhledu – stanovení CIELAB, tristimulusových a chromatičnosti vzorků textilu, nátěrů či tablet
• Kontrola povrchových vrstev – hodnocení ochraných a dekoračních nátěrů v průmyslové kvalitě
• Analýza optických součástí – vyhodnocení rozptylu optických filtrů a senzorů
• Potravinářský a farmaceutický průmysl – měření zákalu a průhlednosti nápojů či obalových folií
• Monitorování kvality vody – stanovení turbidity pomocí formazinových standardů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření použití DRA do blízké infračervené oblasti, integrace do automatizovaných inline systémů a vývoj větších externích sfér pro práci s objemnějšími vzorky. Dále budou dostupné pokročilejší softwarové moduly pro analýzu spekulárního odrazu a kombinované multispektroskopické platformy.

Závěr

Rozšíření Agilent Cary 60 UV-Vis o interní difuzně reflektanční příslušenství přináší rychlou a spolehlivou metodu pro analýzu rozptylujících vzorků. Díky modulární konstrukci je možné flexibilně měnit držáky a port reducera podle typu vzorku a požadovaného režimu měření, což podporuje široké spektrum aplikací v průmyslu i výzkumu.