SphereSpectro 150H

El SphereSpectro 150H es un sistema de espectrofotómetro único para discriminar y cuantificar simultáneamente el coeficiente de absorción espectral y el coeficiente de dispersión efectiva espectral de los medios de dispersión (patentado). Existen diferentes versiones para los rangos espectrales UV, VIS e IR. Para las muestras claras se puede aplicar la geometría de medición clásica de 8°/d.

Características principales de un vistazo:

• Determinación simultánea de:

  • Coeficiente de absorción, µ_a

  • Coeficiente de dispersión efectiva, µ_s'

• Medición en muestras difusas (sólidas o líquidas)
• Medición en la clásica geometría de medición de 8°/d para sondas transparentes (según la norma DIN 5036-3 y CIE-130-1998)
• Fácil manejo de la muestra
• Medición en segundos
• Dispositivo de sobremesa
• Rangos espectrales UV, VIS e IR
• Amplio compartimento para muestras con varias opciones de fijación de la sonda
• Mediciones precisas y absolutas
• Plug & play con un paquete de software intuitivo

El principio de medición fundamental permite medir ambos parámetros, el coeficiente de absorción espectral y el coeficiente de dispersión efectiva espectral. Estos dos parámetros son de interés para analizar muestras de dispersión difusa en función de sus propiedades físicas y químicas. Otros dispositivos de medición de laboratorio existentes en el mercado realizan la medición y el análisis basándose únicamente en la absorción o en la transmisión pura. Esto no es suficiente cuando se necesita una medición absoluta y un análisis más profundo y exhaustivo de las muestras de dispersión difusa. Gracias a un algoritmo específico en el programa de software, se puede determinar tanto el coeficiente de absorción como el de dispersión. Esto se basa en la "teoría del transporte radiativo". Se pueden encontrar más explicaciones en estas publicaciones científicas, ver los siguientes enlaces: Absorption and Scattering of diffuse media: Theory y Absorption and Scattering of diffuse media: Experiment.

Debido a este principio de medición único, permite servir a muchas aplicaciones diferentes. A continuación, algunos ejemplos:

Aplicaciones

• Análisis de materiales
• Biofotónica
• Determinación de principios activos
• Garantía de calidad
• Quimiometría
• Análisis de alimentos
• Farmacia y cosmética
• Renderización basada en parámetros físicos

Vea también nuestra publicación científica relacionada con la aplicación sobre el Simultaneous Determination of Droplet Size, pH Value and Concentration to Evaluate the Aging Behavior of Metalworking Fluids.

Nuestra publicación sobre la posibilidad Improved Process Control by Using the Effective Scattering Coefficients to Determine the Fat Content in Homogenized Cow-Based Milk with Multivariate Data Modeling.

Véase una publicación sobre el Microscopic and Spectroscopic Study on Phase Separation in Highly Crosslinked Biobased Polyurethane Thermosets, que muestra el potencial del SphereSpectro en este tipo de tareas de análisis.

Espectrofotómetro típico vs. SphereSpectro 150H

El reto de la medición de los medios de dispersión es que no puede medirse y analizarse de forma exhaustiva con los clásicos "espectrofotómetros". Esto se debe a que éstos normalmente sólo utilizan la luz transmitida y no pueden diferenciar entre la dispersión y la absorción. Los espectrofotómetros son un sistema de medición ideal para las muestras transparentes/claras, pero alcanzan sus límites con las muestras de dispersión. El sistema de medición descrito aquí es necesario para este tipo de muestras.

Cuando se requiere la medición de los coeficientes absolutos de dispersión y absorción, un espectrofotómetro típico no puede cumplir el trabajo. El SphereSpectro 150H es capaz de medir valores absolutos y, por lo tanto, permite analizar las propiedades físicas y químicas de los materiales basándose en la medición absoluta de las características de absorción y dispersión. Por ejemplo, este tipo de información es interesante para determinar los niveles de concentración o las propiedades del material en los procesos de reticulación. Otro ejemplo es la determinación de la apariencia de una muestra en procesos de renderizado, basada en los valores absolutos de absorción y dispersión de la muestra. Esto suele ser de interés en aplicaciones dentales o similares.

La preparación de la muestra del SphereSpectro 150H es mucho más fácil en comparación con los espectrofotómetros convencionales. Las muestras sólidas translúcidas pueden sujetarse simplemente con el soporte de muestras. Las muestras líquidas pueden rellenarse fácilmente en las cubetas disponibles con el sistema. No es necesario ningún pretratamiento físico o químico especial de la muestra para separarla en muestras claras o transparentes.

Medios de dispersión

Los medios de dispersión son materiales en los que la luz puede penetrar, pero luego se propaga en diferentes direcciones debido a los centros de dispersión en los que puede cambiar la dirección de propagación (dispersión). Estos centros de dispersión son zonas del medio que tienen un índice de refracción diferente al del medio base (matriz), por ejemplo, si hay una partícula en ese punto. Por lo tanto, en los medios de dispersión, la luz puede volver a salir por el lado en el que la luz fue irradiada originalmente, lo que se conoce como reflectancia difusa. Además, la luz puede reflejarse en la capa límite del medio en forma de reflexión (direccional). Ambos efectos juntos se denominan reflexión total. En el caso de muestras cuya expansión es pequeña en comparación con la propagación de la luz, la luz también puede escapar por todos los lados. La transmisión total se refiere a la proporción de luz que atraviesa una muestra y consta de dos componentes, la transmisión colimada y la transmisión difusa. La transmisión colimada es la proporción de luz que pasa directamente a través de la muestra sin ninguna interacción, es decir, que no ha sido dispersada ni absorbida. La transmisión difusa, por su parte, es la proporción de luz que se transmite después de la interacción, es decir, después de la dispersión dentro del medio.

Determinación de las propiedades ópticas con una esfera integradora

Medir la luz que emerge de una muestra de dispersión con una esfera integradora y comparar los valores medidos con la teoría es una forma de determinar las propiedades ópticas de una muestra de dispersión. La esfera integradora es necesaria para medir la refección total y la transmisión de una capa de la muestra. La esfera integra principalmente la radiación sobre toda la superficie de la muestra. Con las dos magnitudes medidas por longitud de onda, la reflexión total y la transmisión total, se pueden determinar en principio dos incógnitas de la muestra por longitud de onda. En el caso normal, se determinan las dos magnitudes coeficiente de absorción espectral y coeficiente de dispersión efectiva espectral.

Para que este método sea lo más preciso posible, es necesario realizar una simulación de la propagación de la luz dentro de la esfera integradora, teniendo en cuenta todo el montaje, incluida la muestra. Para ello, el software suministrado con el sistema incluye un potente algoritmo. Tras introducir unos pocos parámetros (los más importantes son el grosor -en el caso de las muestras líquidas, que se miden en cubetas, se trata del grosor conocido de la cubeta- y el índice de refracción de la muestra) se inicia la evaluación totalmente automatizada. Si no se conoce uno de estos parámetros, existen varios métodos para determinarlos, incluyendo, por ejemplo, un conjunto de mediciones en muestras con diferentes espesores. Puede ponerse en contacto con nosotros para ello. En general, se puede afirmar que la medición y la evaluación se realizan en segundos o minutos. Consulte nuestra product video.

La medición en la clásica geometría de medición de 8°/d para sondas claras (según DIN 5036-3 así como CIE-130-1998) es por supuesto también posible y forma parte del sistema estándar.

Patentado: 10 2021 005 370