ICP-OES-Gerät SPECTRO ARCOS

Erhöhter Probendurchsatz und größere Empfindlichkeit

Der Name ARCOS (Advanced Rowland Circle Optical System) ist Programm: Neue Optik bietet eine bis zu Faktor 2 verbesserte Auflösung und macht das ICP-OES zum idealen Gerät für die Untersuchung linienreicher Matrices und die Ultraspurenanalyse.

Auf der Pittcon 2007 in Chicago präsentierte SPECTRO mit dem SPECTRO ARCOS ein neues ICP-OES-Gerät in der technischen Spitzenklasse. Nach Angaben des Herstellers SPECTRO gibt es kein empfindlicheres und schnelleres ICP-OES-Gerät im kommerziellen Einsatz. Das System eignet sich insbesondere für anspruchsvolle Analyseaufgaben, etwa der Ultraspurenanalyse in der Umweltanalytik, linienreichen Spektren bei Metallanwendungen oder aber der Analyse organischer Stoffe in der Petrochemie.

Die Leistungsfähigkeit des neuen Geräts resultiert aus den beiden völlig neu entwickelten Hauptkomponenten des Gerätes: Der Optik und dem Generator. Bei der Optik setzt SPECTRO auf 32 lineare CCD-Detektoren in optimierter Paschen-Runge-Aufstellung (ORCA – Optimized Rowland Circle Alignment) zur simultanen Erfassung des Wellenlängenbereichs von 130…770 nm. Die Besonderheit der Optik ist ihre enorme Brennweite von 750 mm, die eine um den Faktor 2 höhere Auflösung bietet. Verbunden mit der höheren Auflösung ist damit auch ein ebenfalls bis um den Faktor 2 verbessertes Verhältnis von Signal zu Untergrundverhältnis.

Die Optik verbaut SPECTRO in 2 Halbschalen aus Aluminium. Dadurch lässt sich eine äußerst kompakte Bauweise erzielen, so dass die optische Kammer mit weitaus weniger Inertgas befüllt werden muss als bei einer herkömmlichen Bauweise. In der Inertisierung setzt das Unternehmen auch beim neuen SPECTRO ARCOS auf das bewährte Inertgasfiltersystem UV-PLUS, welches keinerlei Spülung benötigt. Im Vergleich zu gespülten Systemen bedeutet dies, berechnet auf die Lebensdauer des Spektrometers, eine Ersparnis von bis zu einem Drittel des Anschaffungspreises.

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Das zweite Kernstück der Neuentwicklung ist der Generator. Auch hier verbinden sich neue technologische und besonders wirtschaftliche Ansätze. Der Generator verfügt über eine Röhre mit einer maximalen Aufnahmeleistung von 5 kW, die jedoch während der Analyse nur bis zu maximal 1,7 kW belastet wird. Selbst bei einer Spitzenbelastung, wie sie bei der Analyse flüchtiger organischer Stoffe auftreten kann, bleiben genügend hohe Leistungsreserven, so dass der Generator eine hervorragende Standzeit bietet. Seine Niedrigtemperaturröhre besteht aus Keramik und ist mit einem Kühlkörper ausgestattet. Folglich genügt der eingebaute Ventilator, um das System zu kühlen. Auf eine aufwendige Flüssigkeitskühlung kann verzichtet werden.

Thermisch optimiert sind auch die Detektionseinheiten der Optik. Hier setzt SPECTRO auf wärmeoptimierte 32-Zeilendetektoren und eine Verarbeitung des Signals mit parallelen Prozessoreinheiten. Selbst bei höchsten Ausleseraten braucht keine Tiefkühlung der CCD-Chips zu erfolgen, vielmehr genügt eine Temperierung auf konstant 17 °C. Im Unterschied zu tieftemperaturgekühlten Detektoren besteht folglich nicht die Gefahr eines Beschlagens mit Wasserdampf oder gar einer Vereisung.

Laut Firmenangaben ist das SPECTRO ARCOS auf Basis dieser Technologien schneller als alle Vorgänger- sowie Wettbewerbsprodukte und erstellt sowie verarbeitet ein komplettes Spektrum innerhalb von 2 Sekunden. Im zeitaufgelösten Messmodus werden Wiederholraten von bis zu 10 Messungen pro Sekunde erreicht. Diese Schnelligkeit ist nicht allein der Wirtschaftlichkeit des Analyseprozesses geschuldet. Zuletzt wird es dank der schnellen Messung möglich, neue Applikationen zu erschließen. Wird etwa das ICP-OES-Gerät mit einer vorgeschalteten Chromatographie gekoppelt, lässt sich wegen des Zeitverzuges in der Probenzuführung unter anderem dreiwertiges von sechswertigem Chrom unterscheiden.

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