دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 یک ابزار تحلیلی است که از فناوری پلاسما برای تعیین ترکیب عنصری نمونه‌ها استفاده می‌کند. این دستگاه از پلاسمای جفت شده القایی (ICP) به عنوان منبع تحریک استفاده می‌کند که نمونه را یونیزه کرده و به حالت پلاسما تبدیل می‌کند. پلاسمای با دمای بالا، نمونه را به اتم‌ها و یون‌های تشکیل‌دهنده آن تجزیه می‌کند که سپس نور را در طول موج‌های مشخص منتشر می‌کنند. نور ساطع شده توسط یک سیستم نوری متشکل از یک توری پراش و یک آشکارساز CCD جمع آوری می‌شود و طیف حاصل برای تعیین ترکیب عنصری نمونه آنالیز می‌شود.

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 عملکرد مورد نیاز برای به حداکثر رساندن بهره وری را ارائه می‌دهد. سایر دستگاه‌های ICP همزمان ادعای «سرعت» دارند اما تنها مدل 4300 دارای طراحی بهینه شده برای اطمینان از دقت، بهبود توسعه روش و ارائه مداوم پاسخ صحیح است. این سیستم برای آزمایشگاه‌هایی با بارهای متوسط تا سنگین و نمونه‌های پیچیده ایده آل است.

مشخصات فنی

سیستم نوری: Paschen-Runge

محدوده طیفی: 130-770 نانومتر

دقت طول موج: ± 0.002 نانومتر

وضوح: ≤0.007 نانومتر

محدوده زمانی ادغام: 1-100 ثانیه

قدرت :1.0-1.4 کیلو وات

سرعت جریان گاز نبولایزر: 0.7-1.2 لیتر در دقیقه

سرعت جذب نمونه: 0.2-2.0 میلی لیتر در دقیقه

سرعت جریان مایع خنک کننده مشعل: 8-12 لیتر در دقیقه

ابعاد : 105 × 71 × 84 سانتی متر

وزن: 120 کیلوگرم

برق مورد نیاز: 200-240 ولت / 50-60 هرتز / 15 آمپر

محدوده دمای کارکرد: 10-35 درجه سانتی گراد

محدوده رطوبت: 20-80% (غیر متراکم)

مشاهده پلاسما

با قابلیت‌های دوگانه مخصوص دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300، مشاهده پلاسما با کنترل کامپیوتری یک آینه واقع در مسیر نوری انجام می‌شود و امکان انتخاب نمای محوری یا شعاعی و تنظیم آن را فراهم می‌کند. مشاهده پلاسما در هر دو سطح عمودی و افقی انجام شده و موقعیت دید را می‌توان با نرم افزار بهینه کرد.

شاتر و سیستم کالیبراسیون مجدد جیوه

شاتر کنترل شده توسط کامپیوتر و پنوماتیک به طور خودکار برای هر نمونه باز و بسته می‌شود. با بستن دریچه بین هر نمونه، اولین آینه انتقالی از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر تابش شدید UV پلاسما محافظت می‌شود و بنابراین طول عمر مفید آینه افزایش می‌یابد. یک لامپ جیوه در مکانیزم شاتر تعبیه شده است و زمانی که دریچه بسته است برای نظارت بر خط انتشار جیوه در 253 نانومتر و به‌روزرسانی خودکار کالیبراسیون طول موج سیستم قابل مشاهده است. فرکانس کالیبراسیون مجدد خودکار بین 0 تا 1000 دقیقه توسط کاربر قابل انتخاب است و می‌تواند در طول آنالیز نمونه برداری خودکار تغییر کند.

آشکارساز

آشکارسازهای متصل به بار آرایه‌ای (SCD) مخصوص دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 از 235 زیرآرایه آدرس پذیر با بیش از 6000 پیکسل بر روی یک بستر سیلیکونی 13 در 19 میلی متری تشکیل شده است. نویز بازخوانی معمولی این سیستم حدود 13 الکترون RMS است. جریان تاریک آن کمتر از 100 الکترون/پیکسل/ثانیه است و سرعت بازخوانی 50 میکرو ثانیه در پیکسل دارد. شیوه الکترونیکی جمع‌آوری داده‌های نمونه‌برداری، نویز الکترونیکی را بیشتر کاهش می‌دهد.

مشخصات سیستم ICP

ژنراتور RF

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 دارای یک ژنراتور RF حالت جامد با فرکانس 40 مگاهرتز (بدون نیاز به لوله تقویت‌کننده برق) است که با افزایش پله ای 1 وات از 750 تا 1500 وات قابل تنظیم است.

راندمان توان این دستگاه بیشتر از 77٪ با تغییرات <0.1٪ در پایداری توان خروجی است. اجزای حالت جامد به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهند و می‌توانند سیگنال/قدرت بالاتری نسبت به ژنراتورهای معمولی داشته باشند. منبع RF فشرده تمام الزامات گواهی FCC برای انتشار RF را برآورده می‌کند و همچنین با الزامات EC و VDE 0871 کلاس B مطابقت دارد.

احتراق و کنترل قدرت

جرقه زنی پلاسما توسط کامپیوتر کنترل می‌شود و کاملاً خودکار است. یک ویژگی نرم‌افزاری منحصربه‌فرد به پلاسما اجازه می‌دهد تا در زمان تعیین‌شده توسط کاربر به‌طور خودکار مشتعل شود، سیستم را قبل از آنالیز گرم کند و می‌تواند به‌طور خودکار پس از آنالیز خاموش شود. سیستم کنترل قدرت دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 قدرت پلاسما را حتی در هنگام تغییر ماتریس‌های نمونه در نقطه تنظیم حفظ می‌کند.

اینترلاک‌های ایمنی

این سیستم برای ایمنی کاربر و حفاظت از سیستم، به طور مداوم جریان آب، فشار گاز برشی، فشار آرگون، بسته شدن درب محفظه نمونه و پایداری پلاسما را کنترل می‌کند و وضعیت اینترلاک را روی صفحه کامپیوتر به شکل نمادهای گرافیکی نمایش می‌دهد. اگر یک اینترلاک قطع شود، پلاسما به طور خودکار خاموش می‌شود.

آب خنک کننده

یک سیستم خنک کننده چرخشی آب با ظرفیت جریان تقریباً 4 لیتر در دقیقه با فشار 310 تا 550 کیلو پاسکال و دمای بین 15 تا 25 درجه سانتیگراد مورد نیاز است.

کنترل‌های جریان گاز

جریان آرگون

دریچه‌های برقی کنترل‌شده توسط رایانه برای تنظیم خودکار جریان در محدوده 0-20 لیتر در دقیقه با افزایش پله ای 1 لیتر در دقیقه برای آرگون پلاسما و 0 تا 2.0 لیتر در دقیقه با افزایش پله ای 0.1 لیتر در دقیقه برای آرگون کمکی استفاده می‌شوند. یک کنترل‌کننده جریان جرمی با تمام سیستم‌ها برای جریان آرگون نبولایزر عرضه می‌شود و بین 0 تا 2.0 لیتر در دقیقه با افزایش پله ای 0.01 لیتر در دقیقه متغیر است.

گاز برشی

گاز برشی هوای فشرده (18 تا 25 لیتر در دقیقه) برای حذف دم پلاسما از مسیر نوری، به حداقل رساندن تداخل و گسترش دامنه دینامیکی استفاده می‌شود. طراحی گاز برشی روشی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و کم‌هزینه (بدون استفاده از آرگون) برای حذف ناحیه پلاسمای خنک‌تر ارائه می‌کند.

سیستم ورودی نمونه

مشعل

طراحی منحصر به فرد این دستگاه مشعل جداشدنی با استفاده از لوله کوارتز یک تکه برای پلاسما و جریان گاز کمکی عرضه شده است. مشعل استاندارد شامل یک i.d 2.0 میلی متری است. انژکتور آلومینا برای مقاومت کامل در برابر خوردگی در برابر تمام اسیدها از جمله هیدروفلوریک و آکوا رژیا طراحی شده است و انواع انژکتورهای دیگر نیز موجود است.

انژکتور آلومینا 1.2 میلی متری برای برنامه Caterpillar S·O·SSM توصیه و عرضه می‌شود.

پایه مشعل

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 دارای یک پایه اسپری منحصر به فرد است که از بیرون دستگاه نصب شده است. پایه را می‌توان برای حداکثر عملکرد در ماتریس‌های مختلف تنظیم کرد (با پلاسمای روشن).

بر خلاف سایر پایه‌های اسپری خارجی که می‌توانند با دمای اتاق تغییر کنند، پایه مشعل این دستگاه در یک منطقه تحت کنترل حرارتی خارج از محفظه مشعل محصور شده است. هیچ ابزاری برای برداشتن مشعل یا ورود نمونه مورد نیاز نیست.

پایه اسپری نوع اسکات برای به حداقل رساندن ضربان از پمپ پریستالتیک طراحی شده و از رایتون ساخته شده که برای مقاومت در برابر خوردگی کامل در برابر اکثر اسیدها از جمله هیدروکلریک اسید و همه حلال‌های آلی که معمولاً در آنالیزهای ICP استفاده می‌شوند. دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 را می‌توان با یک پایه اسپری شیشه ای سیکلون نیز سفارش داد. پایه اسپری سیکلون شیشه ای برای برنامه Caterpillar S·O·SSM توصیه و عرضه می‌شود.

نبولایزر

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 را می‌توان با جریان متقاطع یا نبولایزر متحدالمرکز سفارش داد. طرح جریان متقاطع از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده است. این سیستم به طور معمول می‌تواند محلول‌های 50% (v/v) HCl، HNO3، H2SO4، H3PO4، 20% (v/v) HF و 30% (w/v) NaOH را تحمل کند. این سیستم به طور کامل با سایر سیستم‌های ورودی نمونه مانند نبولایزر اولتراسونیک و دستگاه‌های نمونه برداری جامد سازگار است. یک نبولایزر کم جریان اختیاری برای برنامه Caterpillar S·O·SSM توصیه و عرضه می‌شود.

پمپ پریستالیک

یک پمپ سه کاناله با کنترل کامپیوتری و با سرعت متغیر از 0.2 تا 5 میلی لیتر در دقیقه با افزایش پلکانی 0.1 میلی لیتر در دقیقه با استفاده از 0.76 میلی مترلوله i.d. از لوازم جانبی دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 است. این پمپ ویژگی‌های نرم افزاری از جمله سرعت پمپ، زمان شستشو و آنالیز نمونه را به طور چشمگیری بهبود می‌بخشد.

کیت لوازم یدکی

یک کیت لوازم یدکی که شامل مجموعه‌ای از اقلام جایگزین و مواد مصرفی که معمولاً مورد نیاز است از لوازم جانبی دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 است.

کاربردهای دستگاه

دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 یک ابزار همه کاره با کاربردهای متعدد از محیط زیست تا علم مواد است که در این بخش به آنها می‌پردازیم:

• آنالیز محیطی: یکی از کاربردهای اصلی این دستگاه در آنالیز محیطی است که در آن به شناسایی سطوح کمی از فلزات سنگین مانند آرسنیک، سرب و جیوه که خطری برای سلامت عمومی در خاک، آب، هوا و سایر نمونه‌های محیطی هستند کمک می‌کند.
• آنالیز مواد غذایی: یکی دیگر از کاربردهای دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 در آنالیز مواد غذایی است. این تجهیزات می‌تواند سطوح کمی از مواد مغذی مانند کلسیم و آهن و همچنین آلاینده‌هایی مانند آفت کش‌ها و فلزات سنگین را در نمونه‌هایی مانند شیر و عسل را تشخیص دهد. این ویژگی نقش مهمی در حصول اطمینان از اینکه محصولات غذایی با الزامات نظارتی برای ایمنی و کیفیت مطابقت دارند ایفا می‌کند.
• آنالیز دارویی: آنالیز دارویی حوزه دیگری است که این دستگاه در آن کاربرد گسترده ای پیدا می‌کند. این ابزار تشخیص ناخالصی‌ها از جمله فلزات سنگین و حلال‌های باقیمانده در محصولات دارویی مانند داروها و مکمل‌ها را امکان پذیر می‌کند. این قابلیت برای اطمینان از ایمن بودن این محصولات برای مصرف کنندگان ضروری است.
• آنالیز زمین شناسی: دستگاه ICP-OES برند PerkinElmer مدل 4300 در آنالیز زمین شناسی برای شناسایی عناصر خاکی کمیاب در سنگ‌ها و کانی‌ها استفاده می‌شود. این عناصر در تولید دستگاه‌های با تکنولوژی بالا بسیار حیاتی هستند و تشخیص آنها را برای پیشرفت فناوری بسیار مهم می‌کند.
• علم مواد: این دستگاه در حوزه علم مواد برای شناسایی سطوح ناخالصی‌هایی مانند فلزات واسطه که می‌توانند بر خواص موادی مانند فلزات، سرامیک‌ها و پلیمرها تأثیر بگذارند استفاده می‌شود. محققان با شناسایی این ناخالصی‌ها می‌توانند موادی با ویژگی‌های عملکردی پیشرفته تولید کنند.