GDS950Spettrometro ad emissione atomica a scarica luminescente e gamma estesa
Il nostro spettrometro a scarica luminescente (GDS) GDS950 offre una tecnologia all’avanguardia specificamente progettata per la determinazione elementale di routine e la profilazione della profondità di composizione nella maggior parte delle matrici solide elettricamente conduttive e non conduttive. Alla piattaforma è stato aggiunto il software intuitivo di marchio Cornerstone per una maggiore usabilità, reportistica semplificata e tempi di analisi ottimizzati, consentendoti di risparmiare tempo in laboratorio.
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Caratteristiche
La fonte di scarica luminescente apporta una serie di vantaggi tra cui:
- Calibrazioni semplici e lineari rispetto ad altre fonti
- Eccitazione controllata che si verifica lontano dalla superficie del campione
- Consumo ridotto del materiale di riferimento
- La pulizia automatica tra un’analisi e l’altra consente di risparmiare tempo e di ridurre al minimo gli effetti della matrice per migliorare le prestazioni analitiche
Il sistema di rilevamento garantisce stabilità, flessibilità e prestazioni, con le seguenti specifiche:
- Copertura completa della lunghezza d’onda da 120 nm a 460 nm
- 30 pm (0,030 nm) di risoluzione per differenziare anche le caratteristiche più complesse degli spettri dei materiali sfusi
È disponibile il supporto opzionale per l’analisi CDP.
- Profilazione della profondità di composizione di campioni solidi elettricamente conduttivi
- Ideale per la placcatura, la zincatura, il rivestimento e altri trattamenti conduttivi superficiali
Il software Cornerstone fornisce analisi e report semplificati.
Applicazioni
GDS950 è ideale per la determinazione elementale di materiali sfusi in metalli o altri materiali solidi, come acciaio, ghisa, titanio e altri metalli. Se dotato dell’opzione CDP, espande la capacità di analisi di profilazione della profondità di composizione di caratteristiche superficiali come zincatura, placcatura, trattamenti termici e rivestimento. Le capacità applicative vengono ampliate ulteriormente con l’opzione lampada DC/RF, che espande sia i materiali sfusi che il CDP in modo da includere materiali solidi elettricamente non conduttivi come vernici, vetro, plastica e altro ancora.
Teoria di funzionamento
La spettrometria a scarica luminescente (GDS) è un metodo analitico per la determinazione diretta della composizione elementale di campioni solidi. Il campione piatto preparato viene montato sulla fonte delle scarica luminescente, quindi la fonte viene messa sotto vuoto e riempita di argon. Un campo elettrico costante viene applicato tra il campione (catodo) e il corpo collegato elettricamente a terra della lampada (anodo). Queste condizioni provocano la formazione spontanea di una scarica stabile e autosufficiente, chiamata scarica luminescente.
La corrente applicata è regolata dall’alimentazione e la tensione della lampada viene mantenuta costante attraverso la regolazione della pressione dell’argon. Non appena viene avviato il plasma, gli ioni di gas inerte formati nel plasma vengono accelerati dal campo elettrico verso il catodo. Attraverso un processo chiamato polverizzazione catodica, l’energia cinetica viene trasferita dagli ioni di gas inerte agli atomi sulla superficie del campione, causando l’espulsione di alcuni di questi atomi superficiali nel plasma.
Per generare la scarica luminescente, i modelli di strumenti dotati dell’opzione Radio Frequency (RF) utilizzano energia a radiofrequenza (invece della corrente continua). L’algoritmo proprietario di LECO True Plasma Power viene utilizzato per correggere le perdite di potenza irradiate e riflesse. True Plasma Power migliora la capacità dei modelli dotati di RF di eseguire sia l’analisi quantitativa della massa, sia l’analisi quantitativa del profilo di profondità per campioni elettricamente conduttivi e non conduttivi.
Dopo che gli atomi vengono espulsi nel plasma, sono soggetti a collisioni anelastiche con elettroni energetici o atomi di argon metastabili. L’energia trasferita da tali collisioni causa l’eccitazione elettrica degli atomi polverizzati. Gli atomi eccitati passano rapidamente a uno stato di energia inferiore emettendo fotoni. La lunghezza d’onda di ciascun fotone è determinata dalla configurazione elettronica dell’atomo da cui è stato emesso. Poiché ogni elemento ha una configurazione elettronica unica, ciascun elemento può essere identificato in base alla sua firma spettrografica o al suo spettro di emissione specifico.
Uno spettrometro viene utilizzato per misurare i segnali di emissione dalla scarica luminescente. Al fine di garantire che il materiale all’interno dello spettrometro sia trasparente alla luce ultravioletta e alla luce visibile (120-460 nm), l’intero sistema ottico viene purificato con argon. Gli array dei dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) fotosensibili sono posizionati sul piano focale in modo tale che lo spettro di emissione completo sia registrato da 120 a 460 nm.
Gli array CCD convertono lo spettro in un segnale elettrico, che viene digitalizzato ed elaborato per rimuovere il segnale di corrente oscura, normalizzare la risposta dei pixel, estendere la gamma dinamica ed eliminare i pixel. Poiché il numero di fotoni emessi da ciascun elemento è proporzionale alla sua concentrazione relativa nel campione, le concentrazioni di analiti possono essere dedotte mediante calibrazione con campioni di riferimento di composizione nota.
