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Comment les nouvelles technologies de Spéc. ont réduit des frais d'exploitation

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Technologies innovatrices conçues particulièrement pour aujourd'hui ? les spectromètres modernes de s aident à abaisser des frais d'exploitation et la productivité vers le haut.

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Beaucoup d'instruments d'ICP-OES supportent une série de dépenses opérationnelles et d'entretien, évidentes et cachées, qui augmentent considérablement leur coût total de propriété. Ces coûts sont magnifiés par le temps de panne suivant, qui diminue plus loin le résultat inférieur.

Les bonnes nouvelles sont que les nouvelles technologies de spectromètre réduisent de telles dépenses en éliminant ou en réduisant l'effet d'une série de faiblesses inhérentes dedans ? traditionnel ? conception d'instrument.

Le prix de la purge

Les instruments conventionnels d'ICP-OES se fondent sur au moins un consommables coûteux : un approvisionnement constant en gaz de purge.

Certains éléments souvent-analysés (la plupart y compris ou tous les non-métaux) exigent des mesures en-dessous de 200 nanomètres (nanomètre) dans la gamme UV. Malheureusement, les conceptions conventionnelles sont ouvertes d'environnement, ainsi l'air atmosphérique est présent dans des leurs chemins optiques. Et des lignes en-dessous de 180 nanomètre sont fortement absorbées par l'oxygène et l'eau moléculaires en cet air.

Ainsi, de tels instruments doivent purger l'air en le remplaçant par le gaz d'argon ou d'azote.

La purge du suffisamment d'air du chemin optique peut prendre à 2 heures après démarrage. La plupart des laboratoires peuvent ? t se permettent de perdre que beaucoup de productivité. Maintenir ainsi l'intégrité de système, ils doivent remplir et purger gaz continuellement ? même lorsque le système n'analyse pas des échantillons. Ceci ? purge de réserve ? consomme souvent 1 litre de gaz cher par minute, qui des résultats en jusqu'à plusieurs mille dollars dans la perte et les dépenses de gaz de purge tous les ans. En outre, ces suffisance/conception constantes de purge augmente la chance que les impuretés dans le gaz peuvent souiller des composants du système optique, exigeant des réparations coûteuses supplémentaires.

Une solution supprime la nécessité pour la purge constante de l'argon ou de l'azote, ainsi éliminer le gaz et le coût de consommables et purger des retards. Au lieu de cela, le système argon-est de manière permanente rempli, recyclant le gaz par une petite cartouche d'épurateur bonne pendant au moins 2 années de la vie. L'utilisateur peut mettre en marche et arrêter l'instrument à la volonté. Le spectromètre réalise des résultats analytiques fortement stables et l'excellente basse exécution UV, sans attente de purge ou retards au démarrage.

Avec les 600 mètres cubes environ de gaz de purge sauvés par an, cette technologie peuvent sauver $3.800 annuellement dans seule la consommation de gaz.

Le coût de refroidissement

Les plasmas produisent tout à fait d'un peu de la chaleur. Pour traiter ceci, les systèmes traditionnels d'ICP-OES exigent des utilisateurs d'ajouter sur un système de refroidissement externe, typiquement un réfrigérateur à base d'eau. Un composant si cher et compliqué ajoute la complexité significative au système global. Un réfrigérateur externe est à fuites internes enclines, qui peuvent causer l'échec des composants chers d'instrument tels que l'enroulement de générateur ou de charge du plasma rf. Il peut également exiger l'entretien fréquent, et le servir de source disproportionnée de temps de panne de système.

En outre, peu de ces systèmes de refroidissement survivent à leurs spectromètres. En fait, les réfrigérateurs exigent souvent le remplacement tôt (et cher).

D'ailleurs, les dépenses de refroidissement directes peuvent représenter une addition lourde au spectromètre ? prix bas initial de s. En fait, l'achat séparé de réfrigérateur peut se monter pas moins de $5.000. Et les coûts énergetiques amplifient les factures de service pendant la vie de l'instrument.

Une solution est d'éliminer le système de refroidissement externe avec la technologie intégrée et refroidie à l'air innovatrice. Simple dans la conception, cette approche produit en soi de moins de besoin que des conceptions conventionnelles de l'entretien ou du temps de panne. Elle sauve les coûts énergetiques continus plus élevés de réfrigérateurs à base d'eau. Elle élimine des fuites et la corrosion. Il ? par s la panne moins encline prouvée lui, et évite le besoin de remplacement tôt cher.

Les dépenses de l'instabilité

Le système optique est le coeur de n'importe quel instrument d'ICP-OES. Les systemes optique conventionnels utilisés dans la majorité de spectromètres utilisent aujourd'hui des réseaux de diffraction du type d'echelle. Tandis que de tels instruments fournissent à exécution proportionnée en variant des situations analytiques, dans un certain nombre d'applications ils peuvent lutter et échouer pour fournir les niveaux de l'exécution nécessaires. Les issues sont plusieurs.

D'abord, la manière qu'un spectromètre echelle-basé traite les raies spectrales le rend susceptible de l'interférence quand les spectres pour certains éléments actuels eux-mêmes trop étroitement ensemble. Lumière parasite des réflexions provoquées par le système ? les composants optiques multiples de s augmente le rayonnement de fond et affecte la sensibilité. Cette interférence de lumière parasite le rend plus dur pour analyser d'une manière satisfaisante les matrices très ligne-riches, comme ceux produits avec des métaux ou quelques produits organiques.

Un deuxième inconvénient est les systèmes d'echelle ? résolution fortement longueur d'onde-dépendante. Ils montrent une résolution plus élevée dans la gamme de 200 nanomètre, mais plus à basse résolution au-dessus de 300 nanomètre. Ceci fait le travail avec ces matrices ligne-riches en métal plus contestant, et peut exiger le traitement de frais supplémentaires ? ce qui ajoute bien plus de temps, d'ennui et de dépenses.

Troisièmement, les systèmes optiques dans des tous les spectromètres echelle-basés conventionnels d'ICP-OES utilisent au moins quatre à huit surfaces r3fléchissantes (miroirs, prismes, croix-disperseurs, etc.). Cependant, la transmission de la lumière est diminuée à chaque réflexion. La plupart des systèmes ont des perfectionnements à essayer de compenser ces pertes, mais perdent-ils toujours des pourcentages significatifs de lumière ? assez dans certains cas pour dégrader sensiblement la sensibilité.

Le problème devient aigu dans le domaine spectral d'UV/VUV en-dessous de 190 nanomètre, menant pour abaisser des sensibilités pour certaines longueurs d'onde et leurs éléments respectifs (aluminium à environ 167 nanomètre, fil à 168, phosphoreux à 177, soufre à 180, et ainsi de suite).

Des autres contestent : systeme optique de système d'echelle ? la franchise à l'environnement exige d'une fourniture de gaz chère de suffisance/purge de remplacer l'air ambiant (comme déjà remarquable). Mais elle effectue également négativement la stabilité de mesure. N'importe quel changement de pression de l'atmosphère ambiante est fait écho dans le système optique, changeant l'index de diffraction de l'atmosphère optique. Ceci mène à la longueur d'onde la dérive, qui peut négativement influencer le rétablissement des résultats précis.

En conclusion, les limitations des systemes optique d'echelle peuvent désavantager le choix des options de visionnement de plasma en achetant un spectromètre. Les systèmes traditionnels de radial-vue peuvent souvent ? niveaux de concentration de trace de poignée en T d'un nombre significatif d'éléments. Ainsi, l'utilisateur peut être forcé (au lieu de cela ou aussi) d'acheter la haut-sensibilité axiale ou même les systèmes de duel-vue, quoique ceux-ci souffrent de la compatibilité inférieure de stabilité et de matrice, alors que leurs complexités supplémentaires exigent l'entretien, le nettoyage et le coût supplémentaires.

Les nouvelles innovations en technologie optique améliorent des mesures d'exécution telles que la sensibilité et la stabilité, aussi bien qu'avoir un impact positif sur des coûts d'exploitation. Une innovation est une approche unique de systeme optique connue sous le nom de technologie optimisée d'alignement de cercle de Rowland (ORQUE). (Ici ? cercle ? décrit un arrangement optique avec un râpage concave, optimisé pour limiter la perte de lumière pendant la diffraction.)

Des systèmes optiques d'Echelle utilisant des technologies de dispositif couplé par charge/de dispositif injection de charge (CCD/CID) ont été développés dans les années 90, utilisant les sondes bidimensionnelles en tant que leur base. En revanche, la technique d'ORQUE profite pleinement des détecteurs d'antenne réseaux rectilignes. Les caractéristiques principales d'ORQUE incluent la sensibilité à travers un plus large domaine spectral et l'excellente stabilité à long terme en raison des facteurs tels que l'absence de n'importe quel systeme optique purgeant les besoins.

Dans beaucoup d'applications industrielles, rencontrent routine utilisateur des concentrations élevées des éléments de cible. Pour ce genre de travail, les utilisateurs choisissent souvent une haut-précision, modèle de radial-vue de bas-sensibilité. Cependant, si ces utilisateurs rencontrent parfois également des échantillons avec des concentrations de tracer-niveau, leur système echelle-basé conventionnel de radial-vue peut bien prouver insatisfaisant. Elles doivent à la place choisir un modèle d'axial-vue de haut-sensibilité. les instruments Axial-basés équilibrent leur sensibilité améliorée avec la précision inférieure, stabilité inférieure et abaissent la compatibilité de matrice, alors que leur plus grande complexité exige plus d'entretien et engage des frais d'exploitation plus élevés. Selon l'utilisation prévue, les utilisateurs peuvent choisir un instrument de duel-vue qui peut fournir les deux possibilités. L'une ou l'autre alternative signifie plus de dépenses.

En revanche, le systeme optique Orque-permis permet les limites de détection exceptionnellement basses qui laissent même une poignée de version de radial-vue beaucoup d'applications d'analyse de trace avec la sensibilité suffisante (en plus de la vue radiale ? les systemes optique inhérents de la haute précision de s) .ORCA créent un direct, le chemin optique de haut-luminance qui limite la perte de lumière et la lumière parasite tout en maximisant la sortie spectrale de séparation et d'information. Ces et les innovations relatives de technologie améliorez la sensibilité et la stabilité, permettez le système plus facilement aux spectres ligne-riches de processus, amplifiez l'exactitude de mesure et réduisez la reprise chère.

Générateurs de faible puissance

Les générateurs de spectromètre aren souvent ? t assez puissant pour fournir les niveaux plus élevés de l'exécution par habitude requis dans les laboratoires réels. Par exemple, dans des situations analytiques exigeant les charges élevées de plasma, les spectromètres conventionnels peuvent lutter (ou échouer) si contesté pour fournir la puissance suffisante quand soudainement des matrices de commutation différents types d'échantillons. La sortie d'échantillon peut être effectivement réduite.

Une plus nouvelle, plus robuste conception de générateur, cependant, fournit les réservations suffisantes de puissance ainsi elle peut manipuler les charges extrêmes de plasma et s'adapter aux demandes rapidement de changement. Supposez que l'instrument court un ensemble d'échantillons d'eau usagée contenant les niveaux rudement semblables des matériaux organiques. Si un échantillon est évident soudainement que des produits organiques beaucoup plus supérieurs d'expositions nivelle ? entraînant une charge plus élevée de plasma ? le système peut manipuler le changement et faire la mesure sans retards ennuyeux ou coûteux.

En conclusion, spectromètres traditionnels ? le logiciel excessivement complexe et les routines opérationnelles peuvent également exiger excessivement longtemps (et ainsi cher) les courbes d'apprentissage et la formation. De tels retards peuvent avoir un impact sensiblement négatif sur le laboratoire ou la productivité de processus industriel. En outre, les insuffisances de conception remarquables ci-dessus, en plus de d'autres, peuvent tout sensiblement augmenter la possibilité des erreurs chères.

Des spectromètres plus anciens et traditionnellement construits soutiennent le fardeau d'un certain nombre de problèmes inhérents dans leur conception. Heureusement, avec l'introduction continue des technologies innovatrices améliorant l'exécution d'ICP-OES, beaucoup de maux de tête ? et frais d'exploitation substantiels ? ont été machinés hors du système.