Назначение
Спектрометры комбинационного рассеяния моделей DXR SmartRaman и DXR Raman Microscope предназначены для измерения содержания различных органических и неорганических веществ в твердых и жидких образцах, продуктах питания, почвах и т.д. по спектрам комбинационного рассеяния.
Описание
Принцип действия прибора основан на том, что при освещении образца монохроматическим излучением в спектре рассеянного излучения появляются частоты, смещенные относительно возбуждающей линии. Этот дополнительный спектр соответствует колебательно-вращательным переходам в молекулах исследуемого вещества и называются спектром комбинационного рассеяния (КР) или Рамановским спектром.
Конструктивно прибор состоит из источника излучения, осветителя, фильтра для ослабления рэлеевского рассеяния, монохроматора с дифракционной решеткой, детектора сигнала и электронного блока, объединенных в едином корпусе. При смене источника излучения меняются также решетка и фильтр, причем все элементы автоматически распознаются электронным блоком и программно проверяются на взаимную совместимость (концепция Smart-компонентов). В процессе эксплуатации осуществляется непрерывный автоматический контроль мощности лазера с целью стабилизации мощности возбуждения на пробе.
По заказам приборы оснащаются широким набором дополнительных устройств и принадлежностей, таких как разнообразные приставки для измерения спектров под углами 90 и 180 градусов, микроскопами, приставками для исследования полупроводниковых изделий и т.д. Возможна комплектация прибора источниками монохроматического излучения (лазерами) с различными длинами волн, перечисленными ниже в перечне метрологических и технических характеристик. Для каждого лазера возможна комплектация решетками, обеспечивающими различные спектральное разрешение и спектральный диапазон.
Для анализа массивных и/или удаленных объектов приборы могут снабжаться устройством сопряжения с волоконно-оптическим датчиком.
Обе модели унифицированы по основным блокам: источникам монохроматического излучения, монохроматорам, фильтрам релеевского рассеяния, дифракционным решеткам.
Модель DXR SmartRaman снабжена кюветным отделением для исследования макро-образцов твердых, порошкообразных и жидких проб. Может снабжаться турелью для автоматического позиционирования проб, а также устройством для позиционирования микропланшетов. Для устранения влияния неоднородности пробы снабжается устройством динамического сканирования участка поверхности VDPS.
Модель DXR Raman Microscope снабжается микроосветителем для исследования образцов размером от 1 мкм, с автоматизированным или ручным предметным столиком. По специальному заказу спектрометры дополнительно комплектуются библиотеками спектров широкого класса веществ, что позволяет проводить идентификацию исследуемых образцов
Внешний вид спектрометров приведен на рис.1 и рис.2.
Рис. 1 Внешний вид спектрометра DXR Raman Microscope
Рис. 2 Внешний вид спектрометра DXR SmartRaman
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены автономным ПО для управляющего компьютера, которое управляет работой спектрометра и отображает, обрабатывает и хранит полученные данные.
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма метрологической значимой части ПО для версии 9.2.41) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| OMNIC | omvrm32.exe | 9.0 или выше* | 0A3AC8C0FA0D9708 E6D70EC76A5B2C5D | MD 5 |
*Кроме двух указанных цифр могут быть дополнительные цифровые и буквенные суф-
фиксы.
К метрологически значимой части ПО относится исполняемый файл omvrm32.exe. Метрологически значимая часть ПО выполняет следующие функции:
- регистрация сигнала детектора;
- создание и хранение файлов методов измерений;
- получение спектра КР в частотной шкале из сигнала детектора;
- управление процедурой измерений;
- создание отчетов по результатам измерений;
- хранение и экспорт полученных данных.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню С по МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при нормировании последних.
Технические характеристики
| Длины волн возбуждающего лазера, нм | 780, 633, 532, 455 |
| Спектральный диапазон, см-1, с обзорной решеткой | от 50 до 6000 |
| Спектральное разрешение, см-1, не более, с дифракационными | |
| решетками: | |
| -высокого разрешения | 2,0 |
| -низкого разрешения | 5,0 |
| -обзорной | 11,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности шкалы волновых чисел, см-1, с решеткой низкого разрешения | ±2 |
| Отношение сигнал-шум, не менее, для моделей: DXR Raman Microscope: | |
| - на длинах волн 455 и 532 нм | 3000:1 |
| - на длине волны 633 нм | 900:1 |
| - на длине волны 780 нм | 750:1 |
| DXR SmartRaman с приставкой 180°: | |
| - на длинах волн 455 и 532 нм | 1500:1 |
| - на длине волны 633 нм | 900:1 |
| - на длине волны 780 нм | 225:1 |
| DXR SmartRaman с горизонтальным расположением образца: | |
| - на длинах волн 455 и 532 нм | 1000:1 |
| - на длине волны 633 нм | 600:1 |
| - на длине волны 780 нм | 150:1 |
| Отношение сигнал-шум, не менее: | |
| - на длинах волн 455 и 532 нм | 3000:1 |
| - на длине волны 633 нм | 900:1 |
| - на длине волны 780 нм | 750:1 |
| Относительное СКО выходного сигнала, %, не более | 4,0 |
| Напряжение питания частотой 50±1 Гц, В | 220 (+10...-15%) |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 800 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более: | |
| - модель DXR SmartRaman | 970x690x460 |
| -модель DXR Raman Microscope | 970x690x610 |
| Масса, кг, не более | 57 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
| Условия эксплуатации: -диапазон температур окружающего воздуха, °С -диапазон относительной влажности воздуха, %, не более - диапазон атмосферного давления, кПа | от 16 до 27 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на правую панель корпуса спектрометра в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации. Основной комплект включает:
- спектрометр;
- руководство по эксплуатации;
- методику поверки МП-242-1607-2013.
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1607-2013 «Спектрометры комбинационного рассеяния моделей DXR SmartRaman и DXR Raman Microscope фирмы "Thermo Fisher Scientific", США», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 25.07.2013 г.
Основные средства поверки: пленка полистирола толщиной от 0,025 до 0,1 мм по
ГОСТ 12998-85.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Спектрометры комбинационного рассеяния DXR SmartRaman и DXR Raman Microscope. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Техническая документация корпорации “Thermo Fisher Scientific”, США.
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;
- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды;
- при выполнении поручений суда, органов прокуратуры, государственных органов исполнительной власти.
