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Gleichstrombogen DCA-301
Gleichstrombogen DCA-301
direkte Feststoff-Analytik an optischen Spektrometern
ein leistungsstarkes, klassisches Verfahren
Zusatzgerät für OES-Spektrometer, z.B. ICP oder GDOES
flexibel gekoppelt durch UV-Quarzfaser-Lichtleiter
moderne, leichte, verlustarme Stomversorgung, modulierbar
Proben-Einwaage 3-10 mg in Graphit-Trägerelektrode
kein Aufschluß der Probe nötig
schnelles Ergebnis, erhebliche Zeit- und Kostenersparnis
verfahrensbedingt frei von Memory-Effekten
flexible, einfache Kopplung und leichte Handhabung
Das System DCA-301 ist eine autarke Bogen-Anregungseinheit für die Kopplung mit optischen Emissionsspektrometern über einen flexiblen UV-Quarzfaser-Lichtleiter. Dies ermöglicht eine äußerst flexible Aufstellung und Adaption des Geräts sowie einen extrem schnellen An- und Umbau.
In einem Tischgehäuse von 68x68x64 cm befindet sich das
Elektrodenstativ mit von außen höhenverstellbarem
Schnellwechsel-Elektrodenhalter, eine Spezial-Abbildungsoptik in
90-Grad-Doppel-Ausführung (zur Unterdrückung von Bogen-Fluktuationen), die
elektronische Gasfluß-Steuerung für Schutzgas und Reaktionsgas (Option), eine
Stromversorgung mit bis zu 30A in moderner und schneller Schaltnetzteil-Technik
sowie das Zündgerät. In der Fronttür befindet sich eine große Mattscheibe, auf
der über eine Beleuchtungsoptik der Elektrodenabstand kontrolliert werden kann.
Der untere Elektrodenhalter, auf Wunsch auch der obere, ist von außen vertikal
verstellbar; beide sind wassergekühlt. Der untere Elektrodenhalter ist als
Stallwood-Düse ausgelegt, die als auswechselbare Keramik-Kappe gestaltet ist.
Wahlweise gibt es auch eine Ausführung mit speziellerer Laminardüse auf
Sonderwunsch. Damit befindet sich der Lichtbogen vollständig in einem
Quarzglas-Teleskop und wird durch einen laminaren Schutz- bzw. Reaktionsgas-Strom
von der Atmosphäre abgeschirmt. Die Bildung von spektral störenden Cyan-Banden
wird so fast vollständig unterdrückt.
Nach Vorgabe können Elektroden von 3 bis 6,3mm Durchmesser verwendet werden.
Der Lichtbogen-Strom kann in Form von frei wählbaren Strom-Rampen und -Haltezeiten
(Auflösung: 1 Sekunde) gesteuert werden, bei Ausstattung mit Mass-Flow-Controllern
für die Gasflußsteuerung in gleicher Weise auch zwei (oder auch mehr) Prozeßgase
(z.B. Argon und Sauerstoff).
Die kompakte, moderne Stromversorgung arbeitet im Gegensatz zu traditionellen
Systemen nicht mit verlustreichen Ballast-Widerständen zur Stabilisierung des
Stroms, vielmehr wird das schnelle Schaltnetzteil durch einen speziellen, auf
die elektrische Kennlinie des Bogens abgestimmten, schnellen elektronischen
Controller geregelt. Die Arbeitsfrequenz beträgt dabei etwa 40 kHz. Dies erlaubt
einen Strombereich von nominell 1,5 bis über 30 Ampere dc.
Darüber hinaus kann der Bogen mit einfachen Mitteln moduliert oder getastet werden, z.B. mit einem Rechteck-Pulsgenerator mit einstellbarem Puls/Pausen-Verhältnis und bis zu 1000 Hz (Option). Optional ist auch ein ac-Zusatz erhältlich, der selbstverständlich ebenfalls frequenz-einstellbar ist.
Zum Start dient ein kräftiger Funkengenerator mit schneller Impulsfolge, wobei
normalerweise schon der erste Funke zum sicheren Durchzünden des Bogens führt.
Dies wird elektronisch erkannt, worauf automatisch die Zündung stoppt und der
Ablauf des Analysenprogramms beginnt.
Stativ mit Elektroden Programm-Controller
Die Steuerung erfolgt über die Mikroprozessor-Einheit KS-98 mit graphischem LCD-Display. Damit ist das Gerät vollkommen autark. Idealerweise wird ein Start/Stop-Signal vom Spektrometer bereitgestellt beziehungsweise verarbeitet. Die Schnittstelle dazu ist serienmäßig vorhanden und wird mit einem Spezialstecker nach Wunsch ausgestattet. Durch die Vier-Tasten-Bedienung ist die Mikroprozessor-Steuerung einfach und komfortabel zu handhaben. Optional ist auch eine Modem-Anbindung für eine schnelle Fernwartung erhältlich.
Das Gerät DCA-301 beinhaltet die bogenseitige Doppel-Optik (90° Abbildungswinkel) sowie einen UV-stabilisierten Quarzfaser-Lichtleiter von einem Meter Länge mit Adapter. Neben einem Ausgleich von durch das Wandern des Lichtbogens auf den Elektroden bedingten Schwankungen der Lichtintensität bewirkt diese Anordnung auch eine homogene Lichtverteilung am optischen Eingang des Spektrometers (optimale Mischung der Einzelfasern). Eine spektrometerseitige Anpaßoptik (meistens unnötig) kann auf Wunsch und Spezifikation selbstverständlich auch geliefert werden.
In vielen ICP-Spektrometern kann die ganze Fackel sehr einfach ausgetauscht werden. In diesem Fall wird das Umbauen auf direkte Feststoffanalytik mit Bogen besonders einfach: die Fackel wird einfach gegen einen Lichtleiter-Adapter ausgetauscht und schon kann weiter gemessen werden.
ICP-Fackel Lichtleiteradapter
Anwendungsbeispiel: Spurenanalyse in
Sedimenten
Gesamte Analysendauer ca. 150 sec, Einwaage 5 mg, Nachweisgrenzen (im
Feststoff!): 0,05 bis 6 ppm, RSD: 3 bis10% (bei geeigneter Homogenität)
Zur optimalen Methodenentwicklung und Auswertung der transienten Signale sollte ein Spektrometer mit der Möglichkeit von zeitaufgelösten Darstellungen (Intensitäten gegen
die Meßzeit) und dem Setzen von zeitlichen Integrationsfenstern vorhanden sein.
Sonderausführungen nach Kundenwunsch, z.B. separates Stativ zur Direktkopplung ohne Lichtleiter
| Beschreibung | Art.-Nr. |
|---|---|
| DCA-301 Standard | B30-01-000 |
| DCA-301/AC | B30-AC-000 |
| Elektrodenpaar (6/4/40), Standard | B30-V-010 |
| Elektrodenpaar (6/4/40), Hochwiderstand | B30-V-011 |
| Elektrodenpaar (6,15/6,15/38), Standard | B30-V-020 |
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