Measuring the reflectance of very small samples using the Agilent Cary 60 Remote Diffuse Reflectance Accessory (DRA)

Význam tématu

Analytická měření odrazivosti velmi malých pevných vzorků jsou klíčová pro kontrolu kvality a procesní řízení v řadě průmyslových odvětví. Schopnost spolehlivě analyzovat plochy o velikosti od 1 mm umožňuje detailní hodnocení inkoustových vzorků, zabezpečení pravosti dokumentů či restaurátorské zásahy.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ověřit, že spektrofotometr Agilent Cary 60 vybavený Remote Diffuse Reflectance Accessory dokáže přesně měřit reflexní spektra vzorků o rozměrech až 1 mm. Studie se soustředila na odlišení spekter barevných inkoustových polí tištěných na papír.

Použitá metodika a instrumentace

Pro experiment byla použita zařízení a parametry:

• Agilent Cary 60 UV-Vis spektrofotometr
• Remote Diffuse Reflectance Accessory (Remote DRA) s integrovanou videokamerou
• Optický konektor pro vlákna Cary 60
• Software Cary WinUV pro řízení měření
• HP C6270 inkoustová tiskárna a běžný papír
• Spektroskopické měření v rozsahu 360 až 800 nm s intervalem 2 nm, průměrování 1 s a korekce linie báze

Vzorky byly připraveny nakreslením čtvercové mřížky různých barev a velikostí (1 mm a 5 mm), vytisknuty, vysušeny a manuálně ověřeny.

Hlavní výsledky a diskuse

• Videokamera přístroje umožnila přesné umístění 1 mm inkoustových polí do měřicí plochy.
• Reflektanční spektra pro šest barev včetně dvou modrých odstínů byla jednoznačně rozlišitelná a vykazovala velmi nízkou úroveň šumu.
• Tripletní měření tmavě modrých vzorků o velikosti 1 mm a 5 mm prokázala vynikající opakovatelnost s dokonalou korelací křivek.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlé a neinvazivní hodnocení malých ploch pro:

• Kvalitní kontrolu v komerčním tisku
• Řízení výrobních procesů v automobilovém průmyslu
• Kontrolu výroby barev, nátěrů a inkoustů
• Forenzní analýzu padělků a dokumentů
• Neinvazivní restaurování a konzervaci uměleckých děl

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze dále rozvíjet v podobě:

• Integrace do automatizovaných inline systémů pro kontinuální kontrolu.
• Rozšíření rozsahu měření na kratší vlnové délky či do blízké infračervené oblasti.
• Využití ve forenzním a archeologickém výzkumu pro analýzu vzorků s minimálními rozměry.
• Kombinace s multivariační analýzou spekter pro rychlou klasifikaci materiálů.

Závěr

Agilent Cary 60 s Remote DRA prokázal vysokou přesnost a reprodukovatelnost při měření reflexe vzorků již od 1 mm. Integrace videokamery usnadňuje polohování malých objektů a dosažená kvalita spekter s nízkým šumem potvrzuje vhodnost metody pro široké spektrum aplikací.

Reference

1. F Somma, P Aloe a G Schirripa Spagnolo Defects in UV-vis-NIR reflectance spectra as method for forgery detections in writing documents J Phys Conf Ser 249 012060 2010
2. Marco Leona Francesca Casadio Mauro Bacci a Marcello Picollo Identification of the Pre-Columbian Pigment Maya Blue on Works of Art by Noninvasive UV-Vis and Raman Spectroscopic Techniques Journal of the American Institute for Conservation Vol 43 No 1 2004