Аналитические приборы

Аналитические приборы – обширный кластер специальных приборов, включающий системы напуска пробы, анализаторы, в том числе системы изучения поступившей информации. Результаты, проведённых исследований формируют новую информацию о структурном составе и концентрации элементов/веществ в разных средах, материалах или продуктах.

Новейшие аналитические приборы современности – это конгломерат возможностей, аналитический функционал которого включает измерительные функции, разделённые между его основными частями:

• аналитической (физической);
• аппаратно-программной.

Задачи аппаратно-программного комплекса складываются из подбора, анализа и соотношения информации с существующими базами данных. При этом программные задачи, служащие для нахождения и определения параметров нужных сигналов, выявленных из общей массы сигналов, содержащих помехи (шумы и наводки), а также фильтраций сигналов, состоят в обеспечении нужной точности анализа и в освобождении от излишней нагрузки на аналитическую часть прибора, которая решает прецизионные задачи требуемого анализа.

Современное аналитическое оборудование широко используется в различных сферах науки (медицине, биологии, химии, фармакологии), производства и учреждениях по стандартизации, в местах контроля качества.

Исследования современной науки невозможно себе представить без применения аналитических приборов, с помощью которых проходят исследования и решаются практические задачи, в том числе в сфере физики и химии, в создании инновационных материалов.

Автоматизация процессов с помощью аналитического оборудования позволяет значительно оптимизировать время проведения исследований. Указанная автоматизация также ощутимо повышает показатели качества и эффективности исследований в лаборатории.

Необходимо отметить, что аналитическое оборудование минимизирует статистику случайности, в том числе «человеческий фактор», позволяет чётко и быстро контролировать технологические процессы любой степени сложности.

Таким образом, выбирая аналитическое оборудование, следует ориентироваться на приоритет автоматики – такое оборудование проще в эксплуатации и более точно отображает картину исследований.

Оснащение аналитическим оборудованием лаборатории дает возможности получения количественных и качественных характеристик исследуемых веществ, их химического строения и состава.

Задача качественного анализа состоит в обнаружении, классификации и, что важно – идентификации содержащихся в образце элементов, в то время как количественный анализ служит определению концентрации элементов и пр.

Современное лабораторное оборудование позволяет точно определять следующие составы любых веществ, как органического происхождения, так и неорганического:

• функциональный;
• элементарный;
• изотопный;
• фазовый;
• молекулярный.

Некоторые модели аналитических приборов ориентированы на микрохимический анализ, что позволяет ставить задачи по исследованию микрообъектов – локальный анализ в определённой точке и многое другое.

Следует обратить внимание на уникальную возможность проведения дистанционного анализа. Интересна также возможность работы в потоке исследуемых элементов, не разрушая образец в ходе исследовательских процессов.

Перечисленные аспекты возможностей позволяют сделать вывод в пользу использования современной аппаратуры и целесообразности своевременного обновления технического оснащения вашей лаборатории – технический прогресс регулярно генерирует новые решения.

Аналитическое оборудование эффективно служит для определения состава:

• изотопного;
• элементного;
• структурно-группового;
• функционального;
• фазового;
• молекулярного.

Специальное оборудование позволяет анализировать химическими методами неорганические и органические соединения в форматах:

• микрохимическом;
• локальном;
• неразрушающем – без повреждения образца;
• дистанционном – на расстоянии;
• потоковом.

Разработка и производство аналитических приборов постоянно и динамично развивается, как в создании новых, передовых методов и эффективных методик анализа, так и в приборостроении.

Инновационные аналитические методы освоили разные явления: воздействие на изучаемый объект электрическим током, излучение разного свойства – электромагнитного или оптического в большом диапазоне длин волн, проникающей радиации.

При всём многообразии существующих аналитических приборов и методов выделим главные технические аспекты, характеризующие данное оборудование при проведении анализа: гиперчувствительность, мощное разрешение, воспроизводство процессов, уникальная точность и гарантия достоверности.

Чувствительность оборудования позволяет использовать минимум вещества для оценки его концентрации с определённой погрешностью.

Разрешающая способность оборудования характеризуется точностью разделения вещества (смеси элементов) для последующей оценки количественного состава всей композиции.

Под «воспроизводимостью» следует понимать постоянство определяемых параметров прибора в серии проводимых анализов, а точность определения есть величина обратной погрешности, с которой определяется концентрация каждого компонента.

Важнейший показатель – достоверность анализа. Это главный интегральный показатель качества аналитического оборудования. Благодаря достоверности анализа исследователь делает заключительные выводы, в том числе научные открытия.

Истинность анализа возможна только при соблюдении следующих ключевых эксплуатационных моментов:

• тщательная калибровка и поверка прибора;
• использование сертифицированных методик анализа (от подготовки проб до регистрации результатов анализа).

Достоверность проведённого анализа часто характеризуется и фактором возможной вероятности в оценке (по аналогии с интервальными оценками).

Масса необходимых при анализе операций, таких как: отбор и подготовка проб, преобразование, разделение, дозировка веществ, возбуждение активности вещества (например, ионизации) в системе ввода пробы, разделение пробы на компоненты в анализаторе, обработка и представление информации – автоматизированы системой управления и обработки. Это значительно оптимизирует работу – качество анализа напрямую связано с качеством работы всех систем, а также их совместной работы под управлением сложной электроники устройства, по сути – интеллектом прибора. Интеллект чётко контролирует все процессы – последовательность необходимых операций, получение и обработку данных, необходимых для правильных оценок измеряемых параметров.

Многообразие используемых физических принципов и методов анализа безусловно отражается на конструкции всего аналитического устройства и создаёт великое множество алгоритмов управления и столько же – контроля.

Процесс анализа полученных в ходе исследования данных строится (выбирается), учитывая свойство физических и химических процессов, идущих в анализаторе, с учётом всего объёма поступающих данных, типа сигнала и характеристик информативных параметров, с поправкой на шум, дрейф и т.п.

Поэтому существует множество алгоритмов и программного обеспечения, которые весьма разнообразны, и ориентированы под различные виды приборов. Однако, общая идея всей системы аналитики всегда направлена на улучшение потребительских и эксплуатационных характеристик прибора. Более высокое качество обработки сигнала, для достижения предельных характеристик, упрощает физический тракт прибора в достижении результатов. Так, производители аналитического оборудования всегда работают над улучшением двух главных, но разных характеристик аналитических приборов – чувствительности и разрешающей способности.  И эта работа по улучшению всегда ведётся по принципу минимизации ущерба для ряда прочих показателей: стоимости, надежности, габаритов, веса и т.д.

Неплохой и не затратный способ решения данной задачи – эсоздание систем обработки, использующих новейшие вычислительные алгоритме. В этой связи весьма эффективно работает внедрение новых программно-алгоритмических средств обработки данных, которые создаются благодаря последним достижениям информатики, прикладной математики и возможностям элементной базы вычислительной техники.

Исторически можно выделить главные этапы эволюции методов и алгоритмов обработки экспериментальных данных, получаемых с помощью аналитических приборов. Каждый такой этап был сильно зависим от возможностей вычислительной техники на тот период:

1. 1960-1970 гг. Получило широкое распространение применение различных методов сглаживания и цифровой фильтрации в текущем окне данных;
2. В 70-х годах ХХ века благодаря максимизации функционала отношения правдоподобия повсеместно внедрялись корреляционные алгоритмы, метод наименьших квадратов (МНК), фильтры Винера и Калмана;
3. Около двух десятилетий – 70-80-е годы активно применялось быстрое преобразование Фурье (БПФ) с различными окнами, сглаживающих шум, разделение наложений пиков, дифференцирования и пр.;
4. Последнее десятилетие ХХ века и нулевые годы были ознаменованы внедрением современных методов обработки многомерных данных: метод главных компонент, вейвлет-анализ и др.

Таким образом, на сегодняшний день научное сообщество имеет большой выбор разнообразных алгоритмов обработки данных, реализуемых в двух областях – временной и спектральной.

Временная группа алгоритмов в отличие от спектральной обходится без больших аппаратных затрат. Спектральные алгоритмы гораздо более эффективны, что в сочетании с возможностями современной элементной базы делает эту группу алгоритмов более приоритетной. Эти алгоритмы принято называть проекционными методами обработки.

Следует подчеркнуть, что современное производство аналитических приборов – это динамичный процесс, находящийся в постоянном развитии, совершенствующий алгоритмы методов обработки данных в направлении достижения предельных показателей качества анализа.

На сегодняшний день современные лабораторные комплексы оснащаются аналитическим оборудованием в следующей классификации:

• Аналитические приборы специального назначения, например, концентратомеры, газоанализаторы и т.д. Шкалы данных приборов отградуированы в единицах содержаний определяемых компонентов. Предназначены для прямых измерений содержания компонентов проб веществ;
• Универсальные аналитические приборы – спектрофотометры, универсальные хроматографические анализаторы газов и жидкостей, масс спектрометры и т.п.;
• Фотограмметрические приборы. Специальная группа приборов для определения размеров, формы и расположения объектов по фотоснимкам, полученным с воздуха, космическим, наземным. Незаменимые в топографии для создания карт местности;
• Приборы, исследующие спектральный состав по длинам волн электромагнитных излучений в оптическом диапазоне;
• Стереофотограмметрические приборы, выполняющие сложнейшие стереоскопические измерения по стереопаре фотоснимков. Служат для определения размеров, формы и пространственного положения сфотографированных объектов;
• Элементные анализаторы, способные предельно точно производить определение процентного состава отдельных химических элементов в пробах;
• Спектрометры и спектрофотометры также можно отнести к разряду аналитических приборов, исследующих образцы с помощью спектрального анализа – на основе свойства различных веществ определенным, поддающимся точному измерению образом, пропускать или отражать падающий на них свет;
• Атомно-абсорбционные спектрометры, которые производят изучение спектра света, пропуская атомный пар исследуемых образцов. Это дает возможность с отличной точностью определить концентрацию десятков химических элементов;
• Газовые хроматографы (ГХ) и высокоэффективные жидкостные хроматографы (ВЭЖХ) – уникальное оборудование для анализа летучих и нелетучих органических компонентов, в том числе загрязнителей в объектах окружающей среды.

Аналитические приборы также разделяются по типу метода анализа:

• для гравиметрии;
• для титрометрии (химические методы анализа);
• для хроматографии;
• для электрохимии;
• для фотометрии (физико-химический анализ);
• для спектроскопии (физический анализ).

Группа компаний «Крисмас» поставляет наиболее популярные и отлично себя зарекомендовавшие на отечественном рынке аналитические приборы. В данном разделе представлены различные аналитические приборы с подробным описанием и фотографиями.

Группа компаний «Крисмас» предлагает:

• Атомно-абсорбционные спектрометры;
• ИК-Фурье спектрометры;
• Искровые спектрометры;
• Масс-спектрометры;
• Приборы термического анализа;
• Рентгеновские спектрометры;
• Системы капиллярного электрофореза;
• Системы пробоподготовки;
• Спектрометры;
• Хромато-масс-спектрометры;
• Хроматографы;
• Флуориметры;
• Элементные анализаторы;
• Эмиссионные спектрометры;
• и многое другое.

По вопросам приобретения и консультаций обращайтесь:
Телефоны:
8 (800) 302-92-25 (звонок по России бесплатный)
+7 (812) 575-54-07
+7 (812) 575-50-81
+7 (812) 575-55-43
+7 (812) 575-57-91
E-mail: info@christmas-plus.ru

Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.