Superior ICP-OES optical design for unmatched speed and performance

Význam tématu

ICP-OES (indukčně vázaná plazmová optická emisní spektrometrie) je nezbytnou technikou pro analýzu stopových prvků v různých typech vzorků. Její schopnost poskytovat simultánní měření širokého rozsahu vlnových délek a vysokou propustnost vzorků hraje klíčovou roli ve výzkumu, kontrole kvality a průmyslové analýze.

Cíle a přehled článku

Cílem technického přehledu je představit konstrukční řešení přístroje Agilent 5110 ICP-OES, které kombinací vertikální plamenice, duálního zobrazení a pokročilé echelly optiky s CCD detektorem VistaChip II poskytuje skutečně simultánní měření celé spektrální oblasti 167–785 nm s vynikající rychlostí, rozlišením a přesností.

Použitá metodika a instrumentace

• Vertikální plamenice a synchronní duální zobrazení (dual view a SDV) pro optimalizaci signálu ze vzorku.
• Echelle polychromátor s CaF₂ prizmatickým křížovým disperzérem pro široké spektrum vlnových délek bez pohyblivých částí.
• Proprietární CCD detektor VistaChip II s technologií Image Mapping (I-MAP) a Adaptive Integration Technology (AIT) pro:
• Jednotnou projekci 70 diagonálních lineárních polí pixelů pokrývajících 167–785 nm.
• Automatické nastavení integrační doby pro každou čáru podle intenzity signálu.
• Anti-blooming ochranu každého pixelu a rychlý 1 MHz přenos dat z obou stran detektoru.
• Chlazení detektoru na –40 °C a hermetické uzavření pro eliminaci purgingu a zkrácení doby spouštění.

Hlavní výsledky a diskuse

• Skutečně simultánní měření celé spektrální oblasti 167–785 nm v čase pod jednu sekundu bez nutnosti výměny štěrbin či detektorů.
• Vysoké spektrální rozlišení (<7 pm pro As 188,980 nm až <34 pm pro Ba 614,171 nm), umožňující rozlišení blízkých emisních čar (Thallium 190,794 nm vs. 190,807 nm).
• Adaptivní integrace (AIT) zajišťuje optimální poměr signál/šum pro velmi intenzivní i velmi slabé čáry ve stejné analýze.
• Anti-blooming architektura brání přesvěcení sousedních pixelů při měření prvků v širokém koncentračním rozmezí.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení propustnosti laboratoře díky rychlému simultánnímu měření bez nutnosti sekvenčního skenování.
• Lepší přesnost, preciznost a integrita dat díky simultánní interní standardizaci a pozadím korigovaným výsledkům bez časových penalty.
• Automatizace optimalizace parametrů plazmy a detekce, včetně automatické volby integrační doby i čištění vzorkového systému.
• Vhodné pro požadavky QA/QC v průmyslu, environmentální monitoring nebo analýzu potravin, kde je klíčová rychlost a spolehlivost.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s chromatografickými a laserově ablačními technikami pro prostorově a časově rozlišenou analýzu.
• Dálší vývoj detektorů se zlepšenými citlivostmi, rychlostí čtení a dynamickým rozsahem.
• Implementace pokročilých algoritmů strojového učení pro optimalizaci zpracování dat a predikci interferencí.
• Miniaturizace a kompaktní konstrukce pro on-site analýzy mimo vybavené laboratoře.

Závěr

Agilent 5110 ICP-OES s echellovou optikou a detektorem VistaChip II představuje špičku ve své třídě pro rychlou, simultánní a vysoce přesnou analýzu stopových prvků. Kombinace I-MAP a AIT přináší vynikající spektrální pokrytí a citlivost bez kompromisů v rychlosti nebo stabilitě.