
ИК Фурье-спектрометры ФСМ 1201 и ФСМ 1202 предназначены для проведения рутинных измерений и научных исследований в средней инфракрасной области спектра.
Спектрометры используются для количественного анализа и контроля качества продукции в химической, нефтехимической, топливной, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности, для осуществления экологического контроля, криминалистической и др. видов экспертиз.
В основе спектрометров ФСМ 1201/1202 - интерферометр типа Майкельсона, с самокомпенсацией, не требующий динамической юстировки.
Модель | ФСМ 1201 | ФСМ 1202 |
Спектральный диапазон, см-1 | 400–7800 | |
Спектральное разрешение, см-1 | 1 | 0,5 |
Отношение сигнал/шум (время измерения 1мин при 2000 см-1 и разрешении 4 см-1) | > 20000 | |
Минимальное время получения одного полного спектра менее, с | 1 | |
Светоделитель | KBr с многослойным покрытием на основе Ge | |
Источник излучения | Высокотемпературный металлокерамический | |
Детектор | Пироприемник TaLiO3 | |
Размеры кюветного отделения, мм | 150х190х170 | |
Габаритные размеры, мм | 520х370х250 | |
Масса, кг | 28 |
Управление прибором, его тестирование, хранение и обработка спектров автоматизированы и осуществляются с помощью персонального компьютера, подключаемого через порт USB. Все операции реализуются с помощью базового программного обеспечения FSpec, разработанного специалистами компании для среды Windows XP/Vista/7. Программа имеет интуитивно понятный интерфейс и может поставляться как на русском, так и на английском языке. FSpec позволяет создавать собственные библиотеки спектров, полученных на спектрометрах ФСМ, пользоваться стандартными библиотеками и работает со спектрами в форматах *.spe, *.spc, *.dx, *.asc .
Разработаны также специализированные пакеты программ для решения различных прикладных задач: многокомпонентный количественный анализ, факторный анализ, идентификация спектров по заданной библиотеке и прочее.
Универсальность прибора обеспечивается возможностью установки в его кюветное отделение различных приставок и приспособлений, в том числе ИК-микроскопа, позволяющих проводить исследование жидких, твердых и газообразных образцов.
Спектрометры могут оснащаться системой продувки инертным газом.
Основные приложения ИК Фурье-спектрометрии
В настоящее время большую роль играет качество выпускаемой продукции, поэтому так важно контролировать его на всем протяжении производства продукции.ИК Фурье-спектрометр ФСМ универсальный прибор, который можно применять в различных областях благодаря широкому спектру дополнительного оборудования. Нефтепродукты
Фракционный и структурно-групповой состав нефтепродуктов
- Краски - Анализ красок и красителей.
- Топливо - Анализ топлив: эфиры, спирты, ароматика, октановое число.
- Удобрения - Определение содержания антислеживателя в минеральных удобрениях.
- Изоляционные масла - Анализ электроизоляционных масел: идентификация, контроль качества, выявление
- загрязнений.
- Смазочные масла - Определение параметров рабочих смазочных масел
- Газойль - Определение метиловых эфиров жирных кислот (FAME) в средних дистиллятах
- Аммиак - Определение масла в жидком аммиаке.
- ПАВ - Качественная классификация ПАВ.
Топливная промышленность
Огромный интерес представляет применение инфракрасной спектроскопии для определения качества различных продуктов переработки нефти, таких как, бензиновые продукты, дизельные продукты, керосин.
Определение бензола в бензине играет важную роль в автомобильной и авиационной промышленности, поскольку бензол и продукты его реакции являются сильными отравляющими веществами, кроме того, присутствие бензола приводит к неисправности двигателя - ГОСТ Р 51930 (ASTM D 4053), ASTM D 6277, ГОСТ Р 52256-2004 (ASTM D 5845-95).
Фармацевтическая промышленность
Инфракрасные Фурье-спектрометры ФСМ представляют собой эффективный аналитический инструмент исследования химического состава и контроля качества субстанций и готовых лекарственных форм, позволяющий решать следующие задачи:
- - определение подлинности субстанций по стандартным спектрам Фармакопеи
- - качественный и количественный анализ исходных веществ и продуктов синтеза
- - идентификация и контроль качества сырья
- - контроль качества готовых лекарственных форм.
Быстрая идентификация фармацевтических препаратов осуществляется с помощью программы Genuineс использованием стандартных спектров фармацевтических препаратов. Для идентификации в режиме пропускания исследуемый образец должен прессоваться в KBr таблетки или готовиться в виде суспензии в вазелиновом масле.
Анализ проводится в соответствии с фармацевтическими статьями.
Экологический контроль
ИК Фурье-спектрометр ФСМ 1201, благодаря своим преимуществам и высокой степени автоматизации процесса измерений, может использоваться как эффективное средство контроля при проведении экологических мониторингов, контроля следов примеси углеводородов и определения массовой концентрации углеводородов в воде и почве по интенсивности поглощения метиленовых групп в ИК спектре.
Главная задача экологического контроля - выявление любых изменений качества окружающей природной среды и поддержание его на установленном уровне. Качество окружающей природной среды измеряется научно обоснованными показателями, установленными в государственных стандартах на различные виды природных ресурсов, природных объектов и комплексов.
Методики и стандарты по применению ИК спектрометров для решения экологических задач:
- ISO/TR 11046:94 Качество почвы. Определение содержания минеральных масел. Методы с применением ИК спектроскопии.
- ГОСТ Р 51797 Вода питьевая. Метод определения содержания нефтепродуктов.
- ASTMD 3414 Метод идентификации извлечённых из воды нефтей с помощью ИК спектрометрии.
- ПНДФ Вода сточная. Метод определения нефтепродуктов.
- ASTM D 3921 Метод определения углеводородов нефтяного происхождения в воде.
- РД 31.28.52-79 Методы физико-химического контроля рабочих сред судового оборудования. Нефтепродукты в воде.
Выхлопные газы Методика ОАО «НАК «Азот» Определение окислов азота NO, NO2, N2O.
Для определения массовой концентрации нефтепродуктов в воде по ИК спектру поглощения (ГОСТ Р 51797) разработано программное обеспечение OilWatIR.
Электронная промышленность
Проводить контроль качества полупроводниковых пластин можно с помощью тестера п/п пластин, выполненного на базе ИК Фурье спектрометра ФСМ 1201. С его помощью можно проводить неразрушающие измерения и контроль таких параметров пластин и структур из монокристаллического кремния как:
- - концентрации примеси кислорода междуузельного;
- - концентрация примеси углерода замещения;
- - толщина эпитаксиальных слоев структур типа n-n+ и p-p+;
- - концентрация фосфора в ФСС, бора и фосфора в БФСС.
Для проведения контроля применяются следующие стандарты:
- - SEMIMF 1188 Контроль концентрации междуузельного кислорода в кремнии;
- - SEMIMF 1391 Контроль концентрации углерода замещения в кремнии;
- - SEMIMF 951 Контроль радиальной неоднородности междуузельного кислорода;
- - SEMIMF 95 Контроль толщины эпитаксиальных слоёв кремния в структурах n-n+, p-p+.
Для проведения контроля качества полупроводниковых пластин разработано программное обеспечение SemiSpec.
Газовый анализ
Газовый анализ – это комплекс мероприятий по установлению качественного и количественного состава газовых смесей.
Большинство газообразных веществ имеет характерное поглощение в ИК области спектра, что позволяет регистрировать большинство газов, в том числе окислы углерода, азота, серы, метан, аммиак, пары органических растворителей и многие другие вещества. Жидкие вещества можно исследовать, переводя их в газовую фазу. ИК метод не позволяет детектировать только инертные газы и двухатомные газы.
Основные достоинства ИК метода
Универсальность и селективность. Уникальный характер индивидуальных ИК спектров веществ позволяет на одном и том же ИК фурье-спектрометре осуществлять идентификацию и количественное определение широкой номенклатуры газообразных веществ.
Многокомпонентный анализ. Возможность одновременно идентифицировать 10–20 компонент сложной смеси, и раздельно определить их содержание при концентрациях, различающихся на 2-3 порядка.
Высокая чувствительность. Использование многопроходной газовой кюветы с длиной оптического пути 5–10 м в сочетании с высоким отношением сигнал/шум фурье-спектрометра позволяет регистрировать примеси на уровне 10 5–10 4%.
Большой динамический диапазон. Возможность определять компоненты газовой смеси в диапазоне концентраций 10 4–100%.
Основные применения:
- - анализ газов в химической и нефтехимической промышленности
- - природный газ и продукция газовой промышленности
- - контроль токсичных газов в полупроводниковом производстве
- - контроль следов примесей в газах медицинского назначения
- - экологический контроль атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны и выбросов промышленных предприятий.