Agilent Cary Universal Measurement Accessory (UMA)

Význam tématu

Analýza spektra odrazu, prostupu a rozptylu v UV-Vis a NIR oblasti je klíčová pro vývoj a kontrolu kvality tenkých vrstev, optických prvků, skel a solárních komponent. Přesné a automatizované měření těchto parametrů šetří čas i náklady a zvyšuje spolehlivost výrobních procesů i výzkumných studií.

Cíle a přehled příslušeného doplňku

Cary Universal Measurement Accessory (UMA) pro spektrofotometry Agilent Cary 4000/5000/6000i/7000 umožňuje nepřetržité a plně automatické stanovení:

• absolutní spekulární reflexe, přenosu a rozptylu při proměnných úhlech,
• měření v různých polarizačních stavech,
• simultánní analýzu bez nutnosti opakovaného nastavení vzorku.

Použitá metodika

UMA pracuje na principu nezávislého pohybu detektoru a vzorku s vysokým rozlišením (0,02°). Klíčové prvky metody:

• optické kódování s automatickou kalibrací pozice – zaručená přesnost i po náhodném poškození,
• výměnné drátové polarizátory pro široký rozsah vlnových délek,
• nastavitelné apertury pro přesné řízení svazku (horizontální 1°–3°, detektor 1°–6°),
• možnost měření absorptance A=1–R–T bez přesouvání vzorku.

Použitá instrumentace

UMA je určen pro spektrofotometry Agilent Cary řady 4000 až 7000 v UV-Vis a UV-Vis-NIR verzi.
Hlavní technické parametry:

• rozsah vlnových délek 190–2800 nm,
• úhlový rozsah reflexe 5–85° (vzorku) a detektoru až 350°,
• průměr vzorku 5 mm až 275 mm, tloušťka až 30 mm,
• automatické rotace vzorku 360° a detektoru.

Hlavní výsledky a diskuse

Díky UMA lze získat vysoce přesná data pro různá úhlová nastavení bez manuální manipulace s vzorkem. Automatizace a jednotné měření referenční linie pro všechny režimy (R i T) zkracuje dobu analýz až o desítky procent. Přímé vidění detektorem Si/InGaAs eliminuje nutnost integračních koulí a zachovává maximální intenzitu signálu.

Přínosy a praktické využití metody

UMA nachází uplatnění v následujících oblastech:

• výzkum a vývoj optických konstant (n, k) a tloušťky tenkých filmů,
• QA/QC v průmyslové výrobě antireflexních a ochraných vrstev,
• hodnocení optických vlastností skla dle norem EN410, ISO9050,
• optimalizace fotovoltaických modulů a parabolických reflektorů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj se zaměří na rychlejší datové rozhraní a integraci umělé inteligence pro analýzu výsledků v reálném čase. Potenciál skýtá kombinace UMA s hyperspektrálními detektory a pokročilými modulacemi polarizace pro detailnější studium nanostruktur a biooptických vzorků.

Závěr

Cary UMA představuje univerzální a výkonné řešení pro kvantitativní a opakovatelné měření reflexe, přenosu i rozptylu světla v široké škále aplikací. Jeho přesnost, flexibilita a plná automatizace podporují efektivní výzkum i komerční kontrolu kvality.

Reference

Agilent Technologies, Cary Universal Measurement Accessory (UMA) Technical Overview, publikace 5991-2529EN, květen 2013.