Cary 14 spektrofotometer

Cary Model 14B Recording Spectrophotometer (framsida, detaljer nästan identiska med Model 14)

Cary Model 14 Recording Spectrophotometer (baksida, öppen)

Cary Model 14 UV-VIS Spectrophotometer var en dubbelstråleregistrerande spektrofotometer designad för att fungera över det breda spektralområdet av ultravioletta, synliga och nära infraröda våglängder ( UV/Vis/NIR). Detta inkluderade våglängder från 185 nanometer till 870 nanometer. (Cary Model 14B, nästan identisk i exteriört utseende, mätte våglängder från 0,5 till 6,0 mikron.)

Cary 14-spektrofotometern tillverkades först 1954 av Applied Physics Corporation, som senare fick namnet Cary Instruments Corporation efter medgrundaren Howard Cary . Instrumentet var en efterföljare till Cary 11, som var den första kommersiellt tillgängliga UV/Vis-spektrofotometern för inspelning. Den tillverkades fram till 1980, och renoverade modeller kan fortfarande fås.

Design och användning

Den dubbla strålkonstruktionen av Cary 14 gav snabb, förenklad analys genom att samtidigt mäta transmittansen för både provet och referensen över hela spektralområdet. Optiken i Cary 14 var en nyckelfunktion. Särskilt dubbelmonokromatorn beskrevs och patenterades . Cary 14 var ett av de första instrumenten som inkorporerade högkvalitativa galler i sina monokromatorer.

För att göra avläsningar i det ultravioletta eller synliga området användes antingen en deuterium- eller volframlampa, med ljuset fokuserat i ingångsslitsen. Ljuset passerade genom den första monokromatorn, som använde ett 30° Littrow-prisma , genom den mellanliggande slitsen och sedan in i den andra monokromatorn, som använde ett echelletgitter med 6000 spår/cm, till utgångsslitsen. Strålen från monokromatorn reflekterades sedan från en roterande halvcirkelformad spegel och strålhacker, och skickade ljuset växelvis in i fack för provet och referensen, åtskilda av mörka perioder. Strålarna från provet och referensen registreras växelvis på singelfotomultiplikatorn (pmt) detektorn, med pmt-utgången i mörkerintervallen subtraherad från båda mätningarna. Den uppmätta absorptionen eller transmittansen beräknades från skillnaden i det mörkkorrigerade provet och referensmätningarna.

För att göra avläsningar i det nära infraröda, användes en volframband-filamentlampa istället för fotomultiplikatorröret. En extra spegel användes för att rikta ljusstrålen mot en fotokonduktiv cell av blysulfid och vända ljusets väg genom monokromatorerna.

Instrumentet hade en inbyggd sjökortsskrivare för att visa den analoga signalen på papper. Genom att använda en dubbelpenna-mekanism kunde en effektiv sjökortsbredd på 20 tum erhållas. Den ursprungliga väteurladdningslampan var vattenkyld. Prover och referenslösningsmedel hölls i provkamrarna på en mängd olika sätt, mest typiskt med användning av 1 centimeters kyvetter gjorda av glas eller kvarts.

Genom att kombinera Littrow-prismat och echellete-gallret minimerar Cary-designen brus och störningar ( strålljus ) samtidigt som man erhåller högupplösta mätningar över ett mycket brett dynamiskt område. När det användes i dubbelstråleläge var instrumentet nästan helt fritt från Woods anomalier och andra artefakter. En serie publikationer i den vetenskapliga litteraturen validerade den optiska kvaliteten på Cary 14, inklusive benchmarking med Beckman DU Spectrophotometer, som var en annan ledande spektrofotometer på den tiden.

Instrumentet användes i stor utsträckning för studier av kemisk bindning , kvantitativ analys och kemisk reaktionshastighet . Användningen av instrumentet krävde i allmänhet att de ämnen som studerades var i lösningstillstånd . Integrerande sfärtillbehör fanns tillgängliga som möjliggjorde diffusa reflektionsmätningar,

Patent USRE26053 E Cary 14 Spektrofotometer

Schematiskt diagram av Monokromatorn
Planvy av Monokromatorn

Produktion

Cary 14 tillverkades fram till 1980. Försäljningspriset 1960 var cirka 20 000 USD. Cary Instruments ersatte produktionen av Cary 14 med Cary 17 från och med 1970. Cary-registrerande spektrofotometrar, inklusive Cary 14, var samtida med den enkelstråle, icke-skannande Spectronic 20- spektrofotometern. Dessa instrument var komplementära och användes i akademiska och analytiska miljöer under 1950-, 1960- och 1970-talen.

Även om Cary 14 är ur produktion, renoverade versioner av den som behåller originaloptiken men med en luftkyld deuteriumlampa, en blysulfid IR-detektor, moderniserad digital elektronik och inspelning, automatisk lamp- och detektorbyte vid utvalda våglängder, omfattande tillbehör och flexibel driftautomation som inkluderar möjligheten att integrera instrumentet i ett större system är kommersiellt tillgängliga från och med 2017. Versioner av moderniserade Cary 14-spektrofotometrar utökar våglängdsområdet till 2500 nanometer i det nära infraröda spektrumet.

^ ^a ^b ^c ^d "Inspelningsspektrofotometer gjord i USA 1960" . Museum of Applied Arts & Sciences . Museum of Applied Arts & Sciences, Australien . Hämtad 25 april 2017 .
^ Cary modellerar 14 inspelningsspektrofotometer (Bulletin 114-A) . Monrovia, Kalifornien: Cary Instruments / Applied Physics Corporation. 1960. sid. bakstycket.
^ ^a ^b Bule, John. "Utvecklingen av UV-Vis-spektrofotometrar" . labmanager.com . Lab Manager Magazine . Hämtad 25 april 2017 .
^ Chasteen, Thomas G. "Den dubbelstråle spektrofotometern (UV-Vis)" . shsu.edu . Sam Houston State University . Hämtad 26 april 2017 .
^ Clarke, FJJ (5 juni 1972). "Spektrofotometri med hög precision vid National Physical Laboratory (Teddington, Middlesex, Storbritannien.)" (PDF) . Journal of Research av National Bureau of Standards Sektion A . 10A (5). Det är särskilt anmärkningsvärt bland kommersiell instrumentering för storleken, friheten från ströljus, våglängdskalibreringsreproducerbarhet och ett brett spektrum av skanningshastigheter hos dess prismagitter dubbelmonokromator.
^ Cary, Henry H. (5 juli 1966). Dubbelvikt-z-konfiguration monokromator. US patent RE26053E . Washington, DC: US Patent and Trademark Office. Arkiverad: 11 februari 1959.
^ ^a ^b ^c ^d Bauman, RP (1962). Absorptionsspektroskopi . New York: Wiley. s. 129–131. Två betydande trender... utvidgning av frekvensområdet... införlivande av högkvalitativa gitter som nu finns tillgängliga i monokromatorer... Cary 14 ... var bland de första att införliva dessa funktioner.
^ Sommer, L. (1989). Analytisk absorptionsspektrofotometri i det synliga och ultravioletta: principerna . Amsterdam: Elsevier . s. 67–68. ISBN 9780444988829 . Hämtad 27 april 2017 .
^ "Olis 14 provfack med kyvetthållare" . olisweb.com . Olis, Inc. Hämtad 26 april 2017 .
^ Hind, Andrew R. (december 2002). "Till förbättringar inom spektrofotometri..." (PDF) . American Laboratory . 34 : 32–35 . Hämtad 27 april 2017 .
^ Stewart, James E.; Gallaway, William S. (1 juli 1962). "Diffraktionsanomalier i gallerspektrofotometrar". Tillämpad optik . 1 (4): 421. Bibcode : 1962ApOpt...1..421S . doi : 10.1364/AO.1.000421 .
^ Jankow, R. (1 november 1971). "Artefakter observerade i enstrålskällans utgångskurvor för Cary 14s och 17s och andra gallermonokromatorinstrument" ( PDF) . Cary Instruments tekniska memo . Cary Instrument.
^ Vandenbelt, JM (januari 1960). "Samarbete avläsningar med Cary-14 spektrofotometer". Journal of the Optical Society of America . 50 (1): 24–27. Bibcode : 1960JOSA...50...24V . doi : 10.1364/josa.50.000024 .
^ Vandenbelt, JM; Spurlock, Carola H. (november 1955). "Kollaborativ studie av prestandan hos Cary-spektrofotometrar". Journal of the Optical Society of America . 45 (11): 967–970. Bibcode : 1955JOSA...45..967V . doi : 10.1364/josa.45.000967 . PMID 13272098 .
^ Brode, Wallace R.; Gould, John H.; Whitney, James E.; Wyman, George M. (oktober 1953). "En jämförande undersökning av spektrofotometrar i regionen 210-760 mμ". Journal of the Optical Society of America . 43 (10): 862–865. Bibcode : 1953JOSA...43..862B . doi : 10.1364/josa.43.000862 .
^ "Grundläggande UV-Vis teori, begrepp och tillämpningar" . Thermo Spectronic Co.
^ "Varian Cary 50 Series Spectrophotometer" (PDF) . nist.gov . Varian, Co. Hämtad 26 april 2017 .
^ Jensen William B. "Oesper museumhäften om historien om kemisk apparatur, nr. 6, spektrofotometrar" (PDF) . che.uc.edu . University of Cincinnati . Hämtad 25 april 2017 .
^ "Moderniserad Cary 14 UV/Vis/NIR-spektrofotometer" . olisweb.com . OLIS . Hämtad 24 april 2017 .
^ "Modell 14 UV-Vis Spectrophotometer" . avivbiomedical.com . Aviv Biomedicinsk. Arkiverad från originalet den 23 maj 2017 . Hämtad 25 april 2017 .

[Museum-1] "Inspelningsspektrofotometer gjord i USA 1960" . Museum of Applied Arts & Sciences . Museum of Applied Arts & Sciences, Australien . Hämtad 25 april 2017 .

[2] Cary modellerar 14 inspelningsspektrofotometer (Bulletin 114-A) . Monrovia, Kalifornien: Cary Instruments / Applied Physics Corporation. 1960. sid. bakstycket.

[Evolution-3] Bule, John. "Utvecklingen av UV-Vis-spektrofotometrar" . labmanager.com . Lab Manager Magazine . Hämtad 25 april 2017 .

[SHSU-4] Chasteen, Thomas G. "Den dubbelstråle spektrofotometern (UV-Vis)" . shsu.edu . Sam Houston State University . Hämtad 26 april 2017 .

[Clarke-5] Clarke, FJJ (5 juni 1972). "Spektrofotometri med hög precision vid National Physical Laboratory (Teddington, Middlesex, Storbritannien.)" (PDF) . Journal of Research av National Bureau of Standards Sektion A . 10A (5). Det är särskilt anmärkningsvärt bland kommersiell instrumentering för storleken, friheten från ströljus, våglängdskalibreringsreproducerbarhet och ett brett spektrum av skanningshastigheter hos dess prismagitter dubbelmonokromator.

[6] Cary, Henry H. (5 juli 1966). Dubbelvikt-z-konfiguration monokromator. US patent RE26053E . Washington, DC: US Patent and Trademark Office. Arkiverad: 11 februari 1959.

[Bauman-7] Bauman, RP (1962). Absorptionsspektroskopi . New York: Wiley. s. 129–131. Två betydande trender... utvidgning av frekvensområdet... införlivande av högkvalitativa gitter som nu finns tillgängliga i monokromatorer... Cary 14 ... var bland de första att införliva dessa funktioner.

[Sommer-8] Sommer, L. (1989). Analytisk absorptionsspektrofotometri i det synliga och ultravioletta: principerna . Amsterdam: Elsevier . s. 67–68. ISBN 9780444988829 . Hämtad 27 april 2017 .

[Holder-9] "Olis 14 provfack med kyvetthållare" . olisweb.com . Olis, Inc. Hämtad 26 april 2017 .

[Hind-10] Hind, Andrew R. (december 2002). "Till förbättringar inom spektrofotometri..." (PDF) . American Laboratory . 34 : 32–35 . Hämtad 27 april 2017 .

[Stewart-11] Stewart, James E.; Gallaway, William S. (1 juli 1962). "Diffraktionsanomalier i gallerspektrofotometrar". Tillämpad optik . 1 (4): 421. Bibcode : 1962ApOpt...1..421S . doi : 10.1364/AO.1.000421 .

[Jankow-12] Jankow, R. (1 november 1971). "Artefakter observerade i enstrålskällans utgångskurvor för Cary 14s och 17s och andra gallermonokromatorinstrument" ( PDF) . Cary Instruments tekniska memo . Cary Instrument.

[JOS1960-13] Vandenbelt, JM (januari 1960). "Samarbete avläsningar med Cary-14 spektrofotometer". Journal of the Optical Society of America . 50 (1): 24–27. Bibcode : 1960JOSA...50...24V . doi : 10.1364/josa.50.000024 .

[JOS1955-14] Vandenbelt, JM; Spurlock, Carola H. (november 1955). "Kollaborativ studie av prestandan hos Cary-spektrofotometrar". Journal of the Optical Society of America . 45 (11): 967–970. Bibcode : 1955JOSA...45..967V . doi : 10.1364/josa.45.000967 . PMID 13272098 .

[JOS1953-15] Brode, Wallace R.; Gould, John H.; Whitney, James E.; Wyman, George M. (oktober 1953). "En jämförande undersökning av spektrofotometrar i regionen 210-760 mμ". Journal of the Optical Society of America . 43 (10): 862–865. Bibcode : 1953JOSA...43..862B . doi : 10.1364/josa.43.000862 .

[Thermo-16] "Grundläggande UV-Vis teori, begrepp och tillämpningar" . Thermo Spectronic Co.

[NIST-17] "Varian Cary 50 Series Spectrophotometer" (PDF) . nist.gov . Varian, Co. Hämtad 26 april 2017 .

[Oesper-18] Jensen William B. "Oesper museumhäften om historien om kemisk apparatur, nr. 6, spektrofotometrar" (PDF) . che.uc.edu . University of Cincinnati . Hämtad 25 april 2017 .

[Olis-19] "Moderniserad Cary 14 UV/Vis/NIR-spektrofotometer" . olisweb.com . OLIS . Hämtad 24 april 2017 .

[Aviv-20] "Modell 14 UV-Vis Spectrophotometer" . avivbiomedical.com . Aviv Biomedicinsk. Arkiverad från originalet den 23 maj 2017 . Hämtad 25 april 2017 .