GDS950Glimmentladungs-Atomemissionsspektrometer mit erweiterter Reichweite

Die Glimmentladungsquelle bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich, einschließlich:

• Einfacher, linearer Kalibrierung im Vergleich zu anderen Quellen.
• Kontrollierter Anregung, die abseits der Probenoberfläche auftritt.
• Reduzierter Referenzmaterialverbrauch
• Die automatische Reinigung zwischen den Analysen spart Zeit und minimiert Matrixeffekte für eine verbesserte Analyseleistung

Das Erkennungssystem gewährleistet Stabilität, Flexibilität und Leistung mit den folgenden Spezifikationen:

• Volle Wellenlängenabdeckung von 120 bis 460 nm.
• 0,030 nm (30 pm) Auflösung, um selbst die komplexesten Merkmale von Massenspektren zu unterscheiden.

Optionaler CDP-Analyse-Support ist verfügbar.

• Tiefenprofilanalyse der Zusammensetzung von festen, elektrisch leitfähigen Proben
• Ideal zum Beschichten, Galvanisieren, Verkleiden und für andere leitfähige Oberflächenbehandlungen

Die Cornerstone-Software bietet vereinfachte Analysen und Berichte.

Der GDS950 ist ideal für die Bestimmung von Elementen in Metallen oder anderen festen Materialien wie Stahl, Gusseisen, Titan und anderen Metallen. Wenn er mit der CDP-Option ausgestattet ist, erweitert er die Möglichkeiten zur Analyse des Tiefenprofils der Zusammensetzung von Oberflächenmerkmalen wie Galvanisierung, Beschichtung, Wärmebehandlungen und Verkleidungen. Die Anwendungsmöglichkeiten werden mit der Gleichstrom-/HF-Lampenoption weiter erweitert, die sowohl Massen- als auch CDP-Lösungen auf feste, elektrisch nicht leitende Materialien wie Farbe, Glas, Kunststoffe und mehr ausdehnt.

Die Glimmentladungs-Spektrometrie (GDS) ist eine analytische Methode zur direkten Bestimmung der Elementarzusammensetzung fester Proben. Eine vorbereitete flache Probe wird auf der Glimmentladungsquelle platziert und dann wird die Quelle evakuiert und mit Argon befüllt. Ein konstantes elektrisches Feld wird zwischen der Probe (Kathode) und dem elektrisch geerdeten Körper der Lampe (Anode) aufgebaut. Dies führt zur spontanen Bildung einer stabilen, autarken Entladung, die als Glimmentladung bezeichnet wird.

Der angelegte Stromfluss wird durch die Stromversorgung geregelt und die Lampenspannung wird durch Regelung des Argon-Drucks konstant gehalten. Sobald das Plasma initiiert ist, werden die im Plasma gebildeten Inertgas-Ionen durch das elektrische Feld zur Kathode beschleunigt. Durch den Prozess der Kathodenzerstäubung wird kinetische Energie von den Inertgasionen auf die Atome auf der Probenoberfläche übertragen, wodurch einige dieser Oberflächenatome in das Plasma ausgestoßen werden.

Gerätemodelle, die mit der Option Hochfrequenz (RF) ausgestattet sind, verwenden Hochfrequenzenergie (anstelle von Gleichstrom) zur Erzeugung der Glimmentladung. Der von LECO entwickelte Algorithmus True Plasma Power wird zur Korrektur der abgestrahlten und reflektierten Leistungsverluste verwendet. True Plasma Power verbessert die Fähigkeit der mit HF ausgestatteten Modelle, sowohl quantitative Massenanalysen als auch quantitative Tiefenprofilanalysen für elektrisch leitfähige und elektrisch nicht leitfähige Proben durchzuführen.

Sobald die Atome in das Plasma ausgestoßen sind, unterliegen sie unelastischen Stößen mit energetischen Elektronen oder metastabilen Argonatomen. Die durch solche Stöße übertragene Energie bewirkt, dass die zerstäubten Atome elektrisch angeregt werden. Die angeregten Atome sinken schnell auf einen niedrigeren Energiezustand, indem sie Photonen emittieren. Die Wellenlänge jedes dieser Photonen wird durch die elektronische Konfiguration des Atoms bestimmt, von dem es emittiert wurde. Da jedes Element eine eindeutige elektronische Konfiguration aufweist, kann jedes Element anhand seiner eindeutigen spektrochemischen Signatur oder seines Emissionsspektrums identifiziert werden.

Mit einem Spektrometer werden die Emissionssignale der Glimmentladung gemessen. Um sicherzustellen, dass die Medien im Spektrometer für ultraviolettes Licht (120–460 nm) transparent sind, wird das gesamte optische System mit Argon gespült. CCD-Arrays (Photosensitive Charge-Coupled Device) sind in der Fokusebene so angeordnet, dass das gesamte Emissionsspektrum von 120 bis 460 nm aufgezeichnet wird.

Die CCD-Arrays wandeln das Spektrum in ein elektrisches Signal um, das digitalisiert und verarbeitet wird, um Dunkelstromsignale zu entfernen, die Pixelsignale zu normalisieren und den dynamischen Bereich zu erweitern. Da die Anzahl der von jedem Element emittierten Photonen proportional zur relativen Konzentration in der Probe ist, können Analytkonzentrationen durch Kalibrierung mit Referenzproben bekannter Zusammensetzungen abgeleitet werden.