Назначение
Фурье - спектрофотометры инфракрасные IRTracer-100 и IRAffmity-1S (далее - спектрофотометры) предназначены для измерения оптических спектров пропускания, поглощения, диффузного и зеркального отражения, нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасном (ИК) диапазоне; определения концентрации различных органических и неорганических веществ в твёрдом, жидком и газообразном состояниях.
Описание
Принцип действия спектрофотометров основан на определении разности хода между интерферирующими лучами при перемещении зеркал в двухлучевом интерферометре. В основе спектрофотометра лежит интерферометр Майкельсона.
Излучение, испускаемое источником света, проходит через апертуру, с помощью коллиматора пучок лучей отражается, становясь параллельным, в делитель луча под углом падения 30°. Делитель луча представляет собой германиевую пленку, помещенную напылением на подложку из бромида калия. Она разделяет пучок на два, один из них отражает на фиксированное зеркало, а другой пропускает на подвижное. Оба зеркала отражают пучки обратно в делитель. Каждый из отраженных пучков становится интерферированным при прохождении через делитель. Возвращающиеся обратно пучки лучей являются пропущенным и отраженным излучением. Пропущенное излучение из фиксированного зеркала и отраженное из подвижного объединяются и пересекаются друг с другом, направляясь в собирательное зеркало. Это фиксированное зеркало обладает функцией автоматической настройки, которая всегда обеспечивает максимальную эффективность интерференции. С помощью собирательного зеркала параллельный инфракрасный интерферированный пучок лучей создает изображение источника света в центре кюветного отделения. Пучок, который прошел через образец, установленный в центре кюветного отделения, отражается собирательным зеркалом, попадает в детектор, где определяется в виде интерферограммы, которая представляет собой Фурье-образ регистрируемого оптического спектра. Сам спектр (в шкале волновых чисел) получается после выполнения специальных математических расчётов (обратное преобразование Фурье) интерферограммы.
Конструктивно спектрофотометры выполнены в виде настольных приборов с отдельно устанавливаемым компьютером.
Спектрофотометры дополнительно могут быть оборудованы ИК микроскопом для анализов микрообразцов; модель IRTracer-100 также может быть дополнена детектором МСТ (HgCdTe), охлаждаемым жидким азотом, для работы в режиме быстрого сканирования и детектором InGaAs для измерений в ближнем ИК диапазоне (NIR).
Общий вид спектрофотометров с обозначением места нанесения знака поверки и маркировки представлен на рисунках 1, 3, 4, 5.
Схема пломбирования от несанкционированного доступа представлена на рисунках 2, 6.
Место нанесения знака поверки
Рисунок 1 - Общий вид Фурье - спектрофотометра инфракрасного
IRTracer-100 с обозначением места маркировки
Рисунок 2 - Фурье - спектрофотометр инфракрасный IRTracer-100 (вид сбоку) с обозначением места пломбирования
Детектор МСТ
Рисунок 3 - Общий вид Фурье - спектрофотометра инфракрасного IRTracer-100 с детектором МСТ
Рисунок 4 - Общий вид Фурье - спектрофотометра инфракрасного IRTracer-100 с инфракрасным микроскопом AIM-8800
Место нанесения
маркировки \
Рисунок 5 - Общий вид Фурье - спектрофотометра инфракрасного IRAffinity-1S с обозначением места маркировки
Места
Рисунок 6 - Фурье - спектрофотометр инфракрасный IRAffinity-1S (вид сбоку) с обозначением места пломбирования
Программное обеспечение
В спектрофотометре используется программное обеспечение (далее по тексту - ПО) LabSolutions IR, предназначенное для настройки параметров измерения и проверки рабочего состояния прибора, осуществления Фурье-преобразования интерферограммы, обработки выходной информации, в том числе построения градуировочных графиков по стандартам, печати и сохранения результатов анализа.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | LabSolutions IR |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.02 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Программное обеспечение размещается в энергонезависимой памяти персонального компьютера. Несанкционированный доступ к программному обеспечению исключён посредством ограничения прав учетной записи пользователя.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| IRTracer-100 | IRAffinity-1S |
| Спектральный диапазон по шкале волновых -1 чисел, см : - стандартный - для среднего ИК диапазона - для ближнего ИК диапазона | от 7800 до 537 от 3100 до 537 от 10300 до 537 | от 7800 до 537 от 3100 до 537 от 7800 до 4000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений по шкале волновых чисел, см-1 | ±1,5 |
| Спектральное разрешение, см-1, не менее | 0,25 | 0,5 |
| Отношение сигнал/шум, не менее: - разрешение 4 см-1, интегрирование в течение одной минуты, около 2200 см-1, пик-пик | 60 000:1 | 30 000:1 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| IRTracer-100 | IRAffinity-1S |
| Спектральный диапазон показаний по шкале -1 волновых чисел, см : | | |
| - стандартный | от 7800 до 350 | - |
| - для среднего/дальнего ИК диапазона | от 5000 до 240 | от 7800 до 350 |
| - для ближнего ИК диапазона | от 12500 до 3800 | - |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| IRTracer-100 | IRAffinity-1S |
| Спектральное разрешение, см-1, не менее: - для среднего/дальнего ИК диапазона - для ближнего ИК диапазона | 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 2; 4; 8; 16 | 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 - |
| Отношение сигнал/шум, не менее: - разрешение 4 см-1, интегрирование в течение одной минуты, около 2200 см-1, пик-пик - при использовании ИК-микроскопа, измерение в режиме пропускания, размер апертуры 50^50 мкм, 8 см-1, 120 кратное интегрирование - разрешение 4 см-1, скорость зеркала 9 мм/с, 120 кратное интегрирование, детектор МСТ - быстрое сканирование/разрешение 16 см-1, скорость зеркала 40 мм/с, однократное интегрирование, детектор МСТ - разрешение 4 см-1, скорость зеркала 2,8 мм/с, 34 кратное интегрирование, детектор InGaAs | 60 000:1 6000:1 8000:1 2000:1 10 000:1 | 30 000:1 - -- - |
| Электропитание: - напряжение питания переменного тока, В - частота, Гц | от 100 до 240 50/60 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более: - в процессе эксплуатации - в режиме ожидания | 150 25 |
| Габаритные размеры (ШхГхВ), мм, не более | 600x665x295 | 514x606x273 |
| Масса, кг, не более | 47 | 35 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % не более | от +15 до +30 70 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографическим способом и на корпус спектрофотометров методом наклеивания.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Фурье - спектрофотометр инфракрасный IRTracer-100/ IRAffinity-1S | - | 1 шт. |
| Делитель луча (KBr)* | - | 1 шт. |
| Окошко кюветного отделения (KBr)* | - | 1 шт. |
| Ручка для перемещения** | - | 1 шт. |
| Винт с насеченной головкой | - | 2 шт. |
| Крепежная панель ручки делителя луча | - | 1 шт. |
| Промежуточное кольцо | - | 1 шт. |
| Винт для транспортировки | - | 2 шт. |
| Кабель питания | - | 1 шт. |
Продолжение таблицы 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Силикатный гель (30 упаковок) | - | 1 шт. |
| Пленка полистирола | - | 1 шт. |
| CD-диск с программным обеспечением | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации для модели IRTracer-100/Системное руководство пользователя прибором для модели IRAffinity-1S | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 18.Д4-14 с изменением №2 | 1 экз. |
| * Поставляются в герметичном корпусе * * Данные компоненты защищают внутреннюю часть прибора от повреждений во время транспортировки |
Поверка
осуществляется по документу МП 18.Д4-14 с изменением №2 «ГСИ. Фурье - спектрофотометры инфракрасные IRTracer-100 и IRAffinity-1S. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 19 августа 2019 г.
Основные средства поверки:
- мера волнового числа МВЧ-001 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 67321-17);
- мера волновых чисел BRM 2065 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 61340-15).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус спектрофотометра.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы «Shimadzu Corporation», Япония
9589-86