02. října 2019 10:35

Nový spektrofotometr s integrovaným fluorimetrem

Nově vyvinuté zařízení, které je kombinací spektrofotometru a fluorimetru vám zaručí přesné výsledky měření barevného odstínu vašich vzorků, i když obsahují fluorescentní materiály.

Objektivní měření barevného odstínu je důležité pro dodržení jednotného vzhledu vyráběných produktů. Nicméně, kontrola stability barevného odstínu v dloudobém horizontu je časově náročná. Vzorky se vystavují povětrnostním vlivům po dobu měsíců až roků nebo podstupují zrychlené zkoušky v komorách simulujících sluneční záření, změny teploty a změny vlhkosti. Dokonce i zrychlené zkoušky vyžadují týdny až měsíce času. Například, zkouška dle ISO 4892-2 trvá přibližně týden.

Jev fluorescence

Jednou z příčin změn barevného odstínu materiálů je stárnutí fluorescentních pigmentů nebo jejich interakce s jinými materiály. Typickým příkladem tohoto jevu je například žloutnutí bílého papíru při vystavení slunečnímu záření. Bílý papír totiž obsahuje optické zjasňovače, které vlivem dopadu UV záření činí papír bělejším. Fluorescentní látky pohlcují dopadající UV záření a odráží jej jako modré světlo. Současně však fluorescentní látky vlivem expozice UV záření degradují a papír žloutne.

Limity spektrofotometrie

Pro detekci fluorescentních látek při měření barevného odstínu musí spektrofotometr provést dvě měření. Jedno včetně a druhé bez UV složky. Při použití spektrofotometru s xenonovou výbojkou jako světelným zdrojem musí být ke světelnému zdroji přidán UV filtr. Při použití konvenčních světelných zdrojů musí být naopak použit sekundární iluminant, který zajistí distribuci světla s krátkými vlnovými délkami – například UV LED. V případě naměření barevného rozdílu je možné identifikovat jestli měřený vzorek obsahuje fluorescentní materiály, ale nikoliv jejich množství. Mnohé fluorescentní pigmenty také nereagují pouze na UV záření, ale i na světlo ve viditelné části spektra. Například, odrážejí dopadající modré světlo jako světlo s posunutou vlnovou délkou (zelená, oranžová, červená).

Tento jev nebylo možné s konvenčními spektrofotometry nijak zachytit a současně se výsledky mezi jednotlivými přístroji výrazně lišily. Tento rozdíl byl způsoben různou charakteristikou světelných zdrojů, které spektrofotometry používají, respektive rozdílem v ditribuci energie při jednotlivých vlnových délkách. Každý spektrofotometr, v závislosti na použitém světelném zdroji vykazoval odlišné výsledky a relevantní měření barevného odstínu, který obsahoval fluorescentní pigmenty bylo nemožné.

Polychromatické LED v kombinaci monochromatickými LED jako světelný zdroj spektrofotometru

Jednotný barevný odstín je měřítkem kvality vyráběných produktů. Proto firma BYK-Gardner zkombinovala v jednom přenosném přístroji spektrofotometr s fluorimetrem. Tento přístroj Vám umožní nejen měřit správně materiály obsahující fluorescentní látky, ale současně Vám spočítá o kolik se barevný odstín změní když fluorescentní látky z materiálu vystárnou. Spectro2guide používá pro měření vysoce výkonné LED, které jsou zárukou dlouhodobě stabilních výsledku a současně velmi rovnoměrného osvětlení měřeného bodu. Tato technologie umožňuje velmi dobrou mezipřístrojovou shodu.

Pro měření barevného odstínu spectro2guide používá polychromatický LED osvit a pro detekci fluorescentních látek monochromatický LED osvit. Výsledek měření tvoří dvě spektrální křivky. Jejich porovnáním jsou fluorescentní látky detekovány a kvantifikovány. spectro2guide navíc umí vyjádřit změnu barevného odstínu po vystárnutí fluorescentních látek.

Identifikace fluorescetního světla

spectro2guide má velkou dotykovou obrazovku a jednoduché menu tvořené ikonami. Přístroj má navíc LED indikující status měření. Zjistí-li spektrofotometr při měření fluorescentní látky, LED blikne modře, v případě velkého množství fialově. V průběhu měření mohou být na displeji zobrazovány další dvě hodnoty, navíc k Lab / LCh / ΔE hodnotám. Hodnota ΔFl indikuje jestli a v jakém množství jsou fluorescentní látky přítomny jak u standardu, tak u vzorku. ΔFl vyjadřuje o kolik se barevný odstín změní, když fluorescentní látky vystárnou. Nejsou-li fluorescentní látky přítomny, je hodnota ΔFl nula.

Měření barevného odstínu

Druhá kalkulovaná hodnota, ΔFzero, indikuje jak velký bude rozdíl v barevném odstínu mezi standardem a vzorkem, když fluorescentní látky vystárnou ze standardu i vzorku. Tato hodnota je benefitem pro uživatele, kteří potřebují posoudit barevný odstím v dlouhodobém hledisku.

Standardně dodávaný software smart-chart disponuje řadou grafů pro vyhodnocení jak barevného odstínu a lesku, tak indexů fluorescence.

Anita Fehr
Colour product manager
BYK-Gardner GmbH, Geretsried, Germany

www.byk.com