Спектрофотометр Cary 14 - Cary 14 Spectrophotometer

Регистрирующий спектрофотометр Cary Model 14B (спереди, детали почти идентичны Model 14)
Регистрирующий спектрофотометр Cary Model 14 (задняя сторона, открытая)

В Спектрофотометр Cary Model 14 UV-VIS была двухлучевая запись спектрофотометр предназначен для работы в широком спектральном диапазоне ультрафиолетовые, видимые и ближние инфракрасные волны (УФ / Vis / NIR). Это включало длины волн от 185 до 870 нм.[1] (Модель Cary Model 14B, внешне почти идентичная, измеряет длину волны от 0,5 до 6,0 микрон.)[2]

Спектрофотометр Cary 14 был впервые произведен в 1954 году компанией Applied Physics Corporation, которая позже получила название Кэри Инструменты Корпорация после соучредителя Говард Кэри.[1] Этот прибор был преемником Cary 11, который был первым коммерчески доступным записывающим спектрофотометром УФ / видимого диапазона.[3] Он выпускался до 1980 года, и отремонтированные модели все еще доступны.

Дизайн и использование

Двухлучевая конструкция Cary 14 обеспечивает быстрый и упрощенный анализ путем одновременного измерения пропускания как образца, так и эталона во всем спектральном диапазоне.[3][4] В оптика Cary 14 были ключевой особенностью.[5] В монохроматор в частности было описано и запатентовано.[6] Cary 14 был одним из первых приборов, в монохроматорах которого были использованы высококачественные решетки.[7]

Для снятия показаний в ультрафиолетовом или видимом диапазоне использовалась водородная или вольфрамовая лампа, фокусирующая свет во входную щель. Свет проходил через первый монохроматор, в котором использовался угол обзора 30 °. Призма Литтроу, через другую щель, а затем во второй монохроматор, использующий эшеллетная решетка с 6000 бороздок / см. Затем луч отражается от полукруглого зеркала попеременно в отсеки для образца и эталона. Лучи от образца и эталона поочередно регистрировались на детекторе фотоумножителя.[7]

Для снятия показаний в ближнем инфракрасном диапазоне вместо фотоумножителя использовалась вольфрамовая лампа с ленточной нитью. Дополнительное зеркало использовалось для направления светового луча на фотопроводящую ячейку из сульфида свинца и изменения пути света через монохроматоры.[7]

Инструмент имел встроенный самописец для отображения аналоговый сигнал на бумаге.[1] Используя механизм двойного пера, можно получить эффективную ширину диаграммы 20 дюймов.[7] Водородная газоразрядная лампа охлаждалась водой.[8] Образцы и эталонный растворитель удерживались в камере для образцов различными способами, чаще всего с использованием длины оптического пути 1 см. кюветы из стекла или кварца.[9]

Благодаря сочетанию призмы Литтроу и эшеллетной решетки конструкция Cary минимизировала шум и помехи, обеспечивая при этом измерения с высоким разрешением.[10] [11] При использовании в двухлучевом режиме инструмент почти полностью не имел аномалий Вуда и других артефактов.[12] Серия публикаций в научная литература подтвердили оптическое качество Cary 14,[13][14] включая сравнительный анализ с Спектрофотометр Beckman DU, который был еще одним ведущим спектрофотометром того времени.[15]

Инструмент широко использовался для исследования химическая связь, количественный анализ, и скорость химической реакции. Для использования прибора обычно требовалось, чтобы изучаемые вещества находились в состояние решения.[16]

Патент USRE26053 Спектрофотометр E Cary 14

  • Принципиальная схема монохроматора

  • Вид сверху монохроматора

Производство

Cary 14 производился до 1980 года. Его продажная цена в 1960 году составляла около 20 000 долларов США.[1] Cary Instruments заменила производство Cary 14 на Cary 17 в 1970 году.[17] Регистрирующие спектрофотометры Cary, включая Cary 14, были современниками однолучевых, не сканирующих Спектроник 20 спектрофотометр. Эти инструменты дополняли друг друга и использовались в академических и аналитических целях в 1950-х, 1960-х и 1970-х годах.[18]

Хотя Cary 14 снят с производства, его отремонтированные версии с оригинальной оптикой, но с модернизированной цифровой электроникой доступны в продаже с 2017 года.[19] Версии модернизированных спектрофотометров Cary 14 расширяют диапазон длин волн до 2500 нанометров в ближнем инфракрасном спектре.[20]

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Регистрирующий спектрофотометр, сделанный в США в 1960 году». Музей прикладного искусства и науки. Музей прикладного искусства и науки, Австралия. Получено 25 апреля 2017.
  2. ^ Регистрирующий спектрофотометр Cary Model 14 (бюллетень 114-A). Монровия, Калифорния: Cary Instruments / Applied Physics Corporation. 1960. с. задняя обложка.
  3. ^ а б Буле, Джон. «Эволюция спектрофотометров UV-Vis». labmanager.com. Журнал Lab Manager. Получено 25 апреля 2017.
  4. ^ Честин, Томас Г. "Двухлучевой спектрофотометр (УФ-видимый)". shsu.edu. Государственный университет Сэма Хьюстона. Получено 26 апреля 2017.
  5. ^ Кларк, Ф. Дж. Дж. (5 июня 1972 г.). «Спектрофотометрия высокой точности в Национальной физической лаборатории (Теддингтон, Миддлсекс, Великобритания)». (PDF). Журнал исследований Национального бюро стандартов - A. Физика и химия. 10А (5). Он особенно достоин внимания среди коммерческих приборов за размер, отсутствие паразитного света, воспроизводимость калибровки по длине волны и широкий диапазон скоростей сканирования его двойного монохроматора с призматической решеткой.
  6. ^ Кэри, Генри Х. (5 июля 1966 г.). Монохроматор с двойной z-конфигурацией. Патент США RE26053E . Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США. Подана: 11 февраля 1959 г.
  7. ^ а б c d Бауман, Р. П. (1962). Абсорбционная спектроскопия. Нью-Йорк: Вили. С. 129–131. Две важные тенденции ... расширение частотного диапазона ... внедрение высококачественных решеток, которые теперь доступны в монохроматорах ... Cary 14 ... был одним из первых, кто включил эти функции.
  8. ^ Зоммер, Л. (1989). Аналитическая абсорбционная спектрофотометрия в видимой и ультрафиолетовой областях: принципы. Амстердам: Эльзевир. С. 67–68. ISBN  9780444988829. Получено 27 апреля 2017.
  9. ^ «Отсек для проб Olis 14 с держателями для кювет». olisweb.com. Olis, Inc. Получено 26 апреля 2017.
  10. ^ Хинд, Эндрю Р. (декабрь 2002 г.). «К усовершенствованиям в спектрофотометрии ...» (PDF). Американская лаборатория. 34: 32–35. Получено 27 апреля 2017.
  11. ^ Стюарт, Джеймс Э .; Галлавей, Уильям С. (1 июля 1962 г.). «Дифракционные аномалии в решетчатых спектрофотометрах». Прикладная оптика. 1 (4): 421. Bibcode:1962ApOpt ... 1..421S. Дои:10.1364 / AO.1.000421.
  12. ^ Янков, Р. (1 ноября 1971 г.). «Артефакты, наблюдаемые на выходных кривых однолучевых источников Cary 14 и 17 и других решетчатых монохроматоров» (PDF). Техническая записка Cary Instruments. Кэри Инструменты.
  13. ^ Ванденбельт, Дж. М. (январь 1960 г.). «Совместные чтения со спектрофотометром Cary-14». Журнал Оптического общества Америки. 50 (1): 24–27. Bibcode:1960JOSA ... 50 ... 24 В. Дои:10.1364 / josa.50.000024.
  14. ^ Vandenbelt, J.M .; Сперлок, Карола Х. (ноябрь 1955 г.). «Совместное исследование производительности спектрофотометров Кэри». Журнал Оптического общества Америки. 45 (11): 967–970. Bibcode:1955JOSA ... 45..967В. Дои:10.1364 / josa.45.000967.
  15. ^ Brode, Wallace R .; Гулд, Джон Х .; Уитни, Джеймс Э .; Вайман, Джордж М. (октябрь 1953 г.). «Сравнительный обзор спектрофотометров в области 210-760 мкм». Журнал Оптического общества Америки. 43 (10): 862–865. Bibcode:1953JOSA ... 43..862B. Дои:10.1364 / josa.43.000862.
  16. ^ «Основы теории, концепции и применения в УФ-видимой области». Компания Thermo Spectronic Co.
  17. ^ "Спектрофотометр Varian Cary серии 50" (PDF). nist.gov. Вариан, Ко. Получено 26 апреля 2017.
  18. ^ Дженсен, Уильям Б. "Буклеты музея Эспера по истории химических аппаратов, № 6, Спектрофотометры" (PDF). che.uc.edu. Университет Цинциннати. Получено 25 апреля 2017.
  19. ^ «Модернизированный спектрофотометр Cary 14 UV / Vis / NIR». olisweb.com. ОЛИС. Получено 24 апреля 2017.
  20. ^ "Спектрофотометр УФ-видимой области модели 14". avivbiomedical.com. Aviv Biomedical. Архивировано из оригинал 23 мая 2017 г.. Получено 25 апреля 2017.