Superior ICP-OES optical design for unmatched speed and performance

Význam tématu

Analytická metoda ICP-OES (indukčně vázaná plazmová emise) je ve vědeckém i průmyslovém prostředí klíčová pro rychlou a přesnou kvantifikaci stopových prvků. Vývoj optiky a detekčních systémů přímo ovlivňuje citlivost, stabilitu a průchodnost analýzy, což je zásadní pro aplikace od environmentální kontroly po farmaceutický průmysl.

Cíle a přehled studie / článku

Technický přehled představuje inovativní konstrukci spektrometru Agilent 5100 ICP-OES s vertikální hořákovou geometr ií, duálním zobrazením a unikátními předoptikami. Cílem je demonstrovat výhody nové echelly optiky kombinované s vlastním CCD detektorem VistaChip II vybaveným technologiemi Image Mapping (I-MAP) a Adaptive Integration Technology (AIT).

Použitá metodika a instrumentace

Metodika vychází z echelle polychromátoru beze pohyblivých částí, křížově disperzovaného CaF2 prizmatem a chlazeného technologií termo­statuřícím stabilizačním systémem. Klíčovou instrumentací je:

• Vertikální hořák (torch) s duálním a synchronním duálním zobrazením (dual view)
• Proprietární detektor VistaChip II CCD s 70 diagonálními lineárními poli (DLA) pro kompletní rozsah 167–785 nm
• Image Mapping Technology (I-MAP) optimalizující pokrytí spektra bez zbytečných pixelů
• Adaptive Integration Technology (AIT) upravující integrační časy pro různé intenzity emisních čar
• Computer-optimalizovaná echelle optika s vysokým světelným výtěžkem a potlačením parazitního světla

Hlavní výsledky a diskuse

Detektor VistaChip II dosahuje odečtové rychlosti 1 MHz na pixel díky duálnímu výstupu, což umožňuje kompletní spektrum do 1 s. I-MAP zajišťuje vysoké rozlišení (např. FWHM <7 pm pro As 188,980 nm) bez prostoje na přesuny slitů. AIT zaručuje optimální poměr signál/šum napříč rozsahy koncentrací. Anti-blooming na každém pixelu předchází zkreslení při vysokých intenzitách jiných prvků.

Přínosy a praktické využití metody

• Skutečné současné měření celého spektra bez kompromisů rychlosti ani přesnosti
• Minimalizace prostoje díky hermeticky uzavřenému detektoru bez potřeby puráže plynem
• Snížení nákladů na argon a rychlý start instrumentu
• Široké využití v QA/QC laboratořích, environmentálních analýzách, metalurgii nebo potravinářství

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalšími směry jsou přechod na ještě vyšší integrované softwarové řízení optimalizace metody, rozšíření kombinovaných technik (např. chromatografie nebo laserové ablaci) a užší propojení s pokročilými datovými nástroji včetně umělé inteligence. Vývoj menších mobilních IoT verzí pro terénní měření představuje další perspektivu.

Závěr

Agilent 5100 ICP-OES s vlastní VistaChip II detekční platformou přináší skutečně simultánní měření, výjimečnou rychlost a stabilitu. Kombinace I-MAP a AIT maximalizuje efektivitu analýzy bez zvýšení komplexity provozu. Tato technologie nastavuje nový standard v oblasti spektroskopie plazmatické emise.

Reference

• Agilent Technologies, Inc. Superior ICP-OES optical design for unmatched speed and performance. Technical Overview 5100 ICP-OES, publ. č. 5991-4838EN, 2014.