Instruments d’analyse

Stanford Research Systems (SRS) développe et fabrique une gamme d’instruments d’analyse destinée aux scientifiques, chercheurs et ingénieurs travaillant dans les domaines de la chimie, de la science des matériaux, de l’électrochimie, de la science des surfaces et de l’analyse des gaz.

La gamme analytique SRS associe des technologies de mesure spécialisées à des instruments de laboratoire pratiques, pour des applications allant de la mesure de concentration et de pureté des gaz à la détermination du point de fusion, l’analyse des surfaces et des couches minces, l’électrochimie et les expériences en UV pulsé.

La gamme comprend le BGA244 Binary Gas Analyzer, l’appareil automatique de mesure du point de fusion OptiMelt MPA100, les systèmes de mesure du point de fusion pour l’enseignement DigiMelt MPA160/MPA161, le QCM200 Quartz Crystal Microbalance, le NL100 Nitrogen Laser et l’EC301 Potentiostat/Galvanostat.

Conçus aussi bien pour les travaux de laboratoire de routine que pour la recherche avancée, les instruments SRS offrent des mesures précises, une utilisation simple et une connectivité informatique, avec des logiciels et des interfaces disponibles sur une grande partie de la gamme.

Instrumentation analytique pour les applications de laboratoire exigeantes

Des défis analytiques différents nécessitent des techniques de mesure différentes. Le portefeuille analytique de SRS réunit des instruments complémentaires pour caractériser les gaz, les matériaux, les surfaces, les composés chimiques et les systèmes électrochimiques.

Que vous ayez besoin de déterminer la composition d’un mélange binaire de gaz, d’identifier le point de fusion d’un composé, de surveiller des changements à l’échelle nanométrique à une surface, d’étudier un comportement électrochimique ou de générer un rayonnement UV pulsé pour des applications de fluorescence et de spectrométrie de masse, SRS propose l’instrumentation dédiée adaptée à la tâche.

Instruments d’analyse

Caractéristiques de la gamme

Un aperçu général de ce que cette gamme offre

  • Une large gamme de techniques analytiques SRS propose des instruments couvrant l’analyse des gaz, la mesure du point de fusion, les mesures par microbalance à cristal de quartz, l’électrochimie et les applications de laser UV pulsé. Cette gamme analytique convient ainsi à un large éventail d’environnements de recherche et de laboratoire.

  • Des performances de mesure de niveau recherche Les instruments sont conçus pour des mesures scientifiques exigeantes, avec des caractéristiques telles qu’une mesure de fréquence à haute résolution, une régulation précise de la température, une mesure électrochimique de faibles courants et une analyse précise de la composition des gaz.

  • L’automatisation là où elle compte Plusieurs instruments intègrent des fonctions automatisées de mesure et de contrôle. L’OptiMelt, par exemple, détecte automatiquement le comportement à la fusion grâce à une caméra numérique intégrée et au traitement d’image, tandis que l’EC301 prend en charge des routines de mesure électrochimique automatisées via le logiciel SRSLab.

  • Des logiciels performants et une connectivité informatique Selon l’instrument, les systèmes SRS peuvent être intégrés à des flux de mesure informatisés via des interfaces telles que USB, RS-232, RS-422, Ethernet et GPIB. Des logiciels dédiés pour Windows sont disponibles notamment pour les produits BGA244, QCM200, MPA100 et EC301.

  • Conçu pour la flexibilité en recherche L’EC301, en particulier, offre un jeu de commandes ouvert et la prise en charge de formes d’onde arbitraires, permettant aux chercheurs de développer des expériences personnalisées et de piloter l’instrument avec leur propre logiciel.

  • Une utilisation pratique au laboratoire SRS associe des capacités de mesure avancées à des fonctions conçues pour simplifier l’utilisation au quotidien. On peut citer l’écran tactile du MPA100, le compactage automatique des échantillons sur le DigiMelt, l’enregistrement des données en temps réel sur le BGA244 et le logiciel d’acquisition sous Windows pour le QCM200.

  • Des applications dans la recherche et l’industrie La gamme couvre des applications dans les laboratoires pharmaceutiques et chimiques, l’électrochimie, la science des matériaux, le traitement des semi-conducteurs, la science des surfaces, les biotechnologies, la surveillance des gaz et la recherche analytique.

  • Une instrumentation complémentaire Plusieurs instruments SRS peuvent être utilisés ensemble. Par exemple, le QCM200 peut être intégré à l’EC301 pour des mesures de microbalance à cristal de quartz électrochimique (EQCM), ce qui permet d’étudier simultanément le comportement électrochimique et les variations de masse en surface.

Qu’est-ce qu’il y a dans cette gamme ?

Toutes les variantes de la gamme et une comparaison de ce qu’elles offrent

ProduitType d’instrumentMesure / fonction principalePrincipales applications

BGA244

Analyseur de gaz binaires

Mesure de la concentration, de la pureté et des propriétés physiques des gaz

Mélange de gaz, surveillance de la pureté, MOCVD, récupération d’hélium, ozone, procédés industriels des gaz

MPA100 OptiMelt

Appareil automatisé de mesure du point de fusion

Point de fusion et plage de fusion

Laboratoires pharmaceutiques, chimiques et de recherche

MPA160 / MPA161 DigiMelt

Appareil de mesure du point de fusion pour l’enseignement

Détermination manuelle/visuelle du point de fusion avec rampe de température contrôlée

Laboratoires d’enseignement et cursus universitaires de chimie

QCM200

Microbalance à cristal de quartz

Mesure de la masse surfacique et de la viscosité via la fréquence/résistance d’un cristal de quartz

Science des surfaces, couches minces, biocapteurs, électrochimie

NL100

Laser à azote

Génération UV pulsée à 337 nm

Fluorescence, MALDI-TOF, expériences UV pulsées

EC301

Potentiostat / galvanostat

Mesure et contrôle du potentiel/courant électrochimique

Électrochimie, EIS, corrosion, batteries, capteurs et recherche sur les matériaux

BGA244 Binary Gas Analyzer

Mesure rapide et précise des mélanges binaires de gaz

Le BGA244 Binary Gas Analyzer détermine le rapport entre gaz et vapeurs dans un mélange binaire en mesurant la vitesse du son et la température du gaz.

Contrairement aux analyseurs traditionnels à conductivité thermique, le BGA244 fonctionne sans lasers, filaments, capteurs chimiques, sources optiques, colonnes de séparation, gaz de référence ni réactifs. SRS indique que l’instrument peut fonctionner pratiquement sans maintenance et qu’il intègre les données thermodynamiques et de masse molaire de près de 500 gaz.

Le BGA244 propose trois modes de mesure principaux :

-Binary Gas Analyzer — détermine le rapport entre deux gaz -Gas Purity Analyzer — mesure la pureté d’un gaz unique -Physical Measurements Analyzer — indique la vitesse du son, la température et la pression

Les applications incluent la surveillance de la concentration des gaz, le mélange de gaz, les systèmes PSA, la récupération d’hélium, la pureté de l’ozone, la surveillance MOCVD, le traitement industriel des gaz et la recherche générale.

ModèleDescriptionConfiguration principale

BGA244

Analyseur de gaz binaires standard

Raccords gaz NPT femelles 1/8"-27

BGA244HP

Analyseur de gaz de procédé haute pureté

Raccords VCR mâles soudés de 1/4" ; étanchéité à l’hélium vérifiée

BGA244E

Version environnementale

Boîtier en polycarbonate IP66/NEMA-4X

Configurations OEM

Intégration OEM

Configuration disponible pour répondre à des applications spécifiques

MPA100 OptiMelt Automated Melting Point Apparatus

Analyse automatisée du point de fusion par imagerie

Le MPA100 OptiMelt est un appareil automatique de mesure du point de fusion conçu pour déterminer les points et les plages de fusion de substances chimiques.

Une caméra numérique haute résolution intégrée capture en continu l’échantillon pendant le chauffage, tandis que le traitement numérique de l’image identifie les transitions de phase. Cela permet d’effectuer les mesures automatiquement et fournit un enregistrement visuel permanent de la fusion.

L’instrument utilise une régulation de température PID en boucle fermée et une sonde RTD en platine, avec des vitesses de rampe programmables de 0,1 °C/min à 20 °C/min et des mesures jusqu’à 400 °C.

Pour les laboratoires soumis à réglementation, le logiciel optionnel MeltView 2 Pro offre des fonctions prêtes pour la conformité 21 CFR Part 11, notamment les signatures électroniques, les pistes d’audit, les rapports PDF et une utilisation basée sur les autorisations.

CaractéristiqueMPA100

Mesure

Point de fusion et plage de fusion

Plage de température

Début : ambiante +10 °C à 396 °C ; fin jusqu’à 400 °C

Résolution en température

0,1 °C

Vitesse de chauffe

0,1–20 °C/min

Précision en température

±0,3 °C jusqu’à 100 °C ; ±0,5 °C jusqu’à 250 °C ; ±0,8 °C jusqu’à 400 °C

Répétabilité

0,2 °C

Capteur de température

Pt RTD intégré

Contrôle de la température

PID en boucle fermée

Temps de chauffe

Env. 10 min, 50–350 °C

Temps de refroidissement

Env. 10 min, 350–50 °C

Capacité d’échantillons

Jusqu’à 3 capillaires

Affichage

Écran LCD tactile rétroéclairé de 5,8"

Interface informatique

USB

Interface imprimante

RS-232

Alimentation

90–264 VAC, 47–63 Hz, 125 W

Température de fonctionnement

0–40 °C

Poids

9 lb

Dimensions

7,5" × 10" × 8,5"

MPA160 & MPA161 DigiMelt Student Melting Point Systems

Mesure du point de fusion sûre et simple pour les laboratoires d’enseignement

Les DigiMelt MPA160 et MPA161 sont des systèmes numériques de mesure du point de fusion développés spécifiquement pour les laboratoires d’enseignement.

Contrairement aux systèmes traditionnels à thermomètre au mercure, DigiMelt utilise une sonde RTD en platine intégrée et une régulation de température PID en boucle fermée. Les étudiants peuvent définir la température de départ, la vitesse de rampe et la température de fin, tandis que l’instrument contrôle automatiquement le four.

Le système peut accueillir jusqu’à trois tubes capillaires et intègre un dispositif de tassement des tubes pour le remplissage des échantillons.

CaractéristiqueMPA160MPA161

Application

Laboratoire d’enseignement

Laboratoire d’enseignement

Plage de température

50–260°C

50–260°C

Résolution de température

0,1°C

0,1°C

Précision typique

±0,6°C en dessous de 200°C ; ±1,0°C ≥200°C

Identique

Répétabilité

0,2°C

0,2°C

Vitesses de rampe

0,5–20°C/min

0,5–20°C/min

Capteur de température

Pt RTD

Pt RTD

Commande

PID en boucle fermée

PID en boucle fermée

Capacité

Jusqu’à 3 tubes

Jusqu’à 3 tubes

Préparation de l’échantillon

Tasseur automatique de tubes

Tasseur automatique de tubes

Alimentation

100–132 VAC

200–250 VAC

Puissance

75 W nominal

75 W nominal

Dimensions

6,5" × 9,5" × 5,25"

6,5" × 9,5" × 5,25"

Poids

2 lb

2 lb

QCM200 Quartz Crystal Microbalance

Mesures haute résolution des surfaces et des couches minces

Le QCM200 Quartz Crystal Microbalance mesure les variations de masse et de viscosité se produisant à la surface, à proximité des surfaces et au sein des couches minces.

Le système utilise un cristal de quartz de 5 MHz et mesure à la fois la fréquence et la résistance. Les variations de fréquence peuvent être corrélées à la charge massique à la surface du cristal, tandis que les mesures de résistance fournissent des informations complémentaires sur l’interaction entre le cristal et le matériau étudié.

Le QCM200 est fourni comme système de mesure complet intégrant le contrôleur, l’électronique de l’oscillateur à cristal, le porte-cristal, trois cristaux de quartz et le logiciel Windows.

Applications :

-Science des surfaces -Recherche sur les couches minces -Biocapteurs -Adsorption de protéines -Hybridation ADN/ARN -Études antigène-anticorps -Biomatériaux -Études de corrosion -Recherche sur les polymères -Électrochimie -Études de bio-encrassement -Monocouches auto-assemblées -MEMS et nanomatériaux

CaractéristiqueQCM200

Fréquence du cristal

5 MHz nominal

Type de cristal

Coupe AT, plano-plano

Résolution en fréquence

0.01 Hz / 0.1 Hz / 1 Hz selon la porte

Temps de porte

0.1 s, 1 s, 10 s

Précision en fréquence

±1.5 ppm

Stabilité en fréquence

<4 × 10⁻⁹ variance d’Allan typique

Sortie de fréquence

5 MHz TTL

Base de temps externe

10 MHz

Plage de résistance

0–5000 Ω

Résolution de résistance

0.001 Ω à 0.1 Ω selon la plage

Compensation de capacité

10–40 pF

Sortie analogique de fréquence

±10 V, 20 bits

Interfaces

RS-232

Diamètre du cristal

1 pouce

Options d’électrode

Cr/Au ; Ti/Au ; Ti/Pt en option

Température de fonctionnement

0–40°C

Puissance

15 W

Dimensions

10,625" × 2" × 7"

Poids

2 lb

NL100 Nitrogen Laser

Source UV pulsée compacte pour la fluorescence et la spectrométrie de masse

Le NL100 Nitrogen Laser fournit un rayonnement ultraviolet pulsé à haute énergie à 337 nm, ce qui le rend adapté aux mesures de fluorescence, à la spectrométrie de masse MALDI-TOF et à d’autres expériences en UV pulsé.

Il produit des impulsions de 3,5 ns à 337 nm, avec des énergies d’impulsion allant jusqu’à 170 µJ et des taux de répétition pouvant atteindre 20 Hz. Cela correspond à une puissance de crête d’environ 45 kW et à une puissance moyenne d’environ 3 mW.

Le NL100 utilise une cartouche laser scellée remplaçable contenant les condensateurs de stockage haute tension, l’élément de commutation et le tube laser. La cartouche est alignée en usine, ce qui élimine tout besoin d’alignement des miroirs en fonctionnement normal.

CaractéristiqueNL100

Type de laser

Laser à azote

Longueur d’onde

337 nm

Largeur d’impulsion

3.5 ns

Énergie d’impulsion

170 µJ

Puissance de crête

45 kW

Puissance moyenne

3 mW

Fréquence de répétition

Jusqu’à 20 Hz

Déclenchement

Interne ou externe

Cartouche laser

Cartouche scellée remplaçable

Alignement optique

Aligné en usine ; aucun alignement des miroirs requis

Applications types

Fluorescence, MALDI-TOF, expériences UV pulsées

EC301 Potentiostat / Galvanostat

Mesure et contrôle électrochimiques de niveau recherche

L’EC301 Potentiostat/Galvanostat est une station de travail électrochimique à haute tension de conformité conçue pour des applications de recherche telles que la spectroscopie d’impédance électrochimique, la voltammétrie cyclique, les études de corrosion et la recherche sur les matériaux.

Il offre une tension de conformité de ±30 V, un courant maximal de ±1 A et une polarisation de ±15 V, ainsi qu’une connectivité EIS et GPIB/Ethernet intégrée.

L’EC301 est conçu tout particulièrement pour la spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS). Des mesures EIS autonomes peuvent être effectuées de 1 mHz à 100 kHz, tandis qu’un analyseur externe de réponse en fréquence peut être utilisé pour des mesures allant jusqu’à 1 MHz via des connexions analogiques.

Principales capacités de l’EC301 -Fonctionnement potentiostatique -Fonctionnement galvanostatique -Mode ampèremètre à résistance nulle (ZRA) -Spectroscopie d’impédance électrochimique -Voltamétrie cyclique -Voltamétrie à balayage linéaire -Voltamétrie cyclique en escalier -Voltamétrie à onde carrée -Voltamétrie à impulsions différentielles -Voltamétrie différentielle à impulsions normales -Paliers temporisés -Génération de formes d’onde arbitraires -Contrôle d’électrode tournante -Mesures EQCM avec le QCM200

CaractéristiquesEC301

Tension de conformité

±30 V

Courant maximal

±1 A

Plage de polarisation

±15 V

Plages de courant en mode potentiostat

±1 nA à ±1 A

Plages de courant en mode galvanostat

±1 nA à ±1 A

Précision de tension du potentiostat

±0,2 % de la valeur réglée ±5 mV

Entrée électrométrique différentielle

±15 V

Impédance de l’électromètre

1 TΩ

Bande passante de l’électromètre

10 MHz

Taux d’acquisition

250 kS/s

Plage de fréquences EIS

1 mHz–100 kHz

Plage dynamique EIS

120 dB

Modes EIS

Potentiostatique / galvanostatique

Balayage EIS

Linéaire ou logarithmique

Commutation par interruption de courant

<5 µs

Compensation IR

3 Ω–3 GΩ, selon la plage de courant

Mesure de température

Pt RTD 100 Ω

Précision de mesure de la température

±1°C, -100°C à +200°C

Communication

IEEE-488.2 / TCP/IP

Logiciel

SRSLab, Windows

Dimensions

17" × 5.25" × 19.5"

Poids

26 lb

FAQs

pour Instruments d’analyse

Non. La gamme réunit cinq catégories distinctes d’instruments : l’analyse de gaz binaires, la mesure du point de fusion, les applications de microbalance à cristal de quartz, le fonctionnement de laser à azote et le contrôle par potentiostat/galvanostat. Comme ces instruments répondent à des méthodes d’analyse différentes, ils ne partagent ni plage de performances commune ni configuration système commune. Aucune valeur commune à l’ensemble de la gamme n’est définie pour la précision, les interfaces, les dimensions, les exigences d’alimentation électrique ou les limites environnementales. En pratique, la sélection doit commencer par le principe de mesure requis, puis se poursuivre par un examen au niveau du modèle des plages, tolérances, accessoires, options de connectivité et conditions d’installation avant l’établissement d’une spécification d’achat.

Le BGA244 est le modèle indiqué pour l’analyse de gaz binaires. Les paires de gaz compatibles, la plage de concentration, la pression d’échantillon, les exigences de débit, le temps de réponse et la précision de mesure ne sont pas définis au niveau de la gamme. Ces paramètres déterminent si un analyseur peut fonctionner avec le flux gazeux visé et si une régulation de pression, une filtration ou un contrôle de débit externes peuvent être nécessaires. Les ingénieurs doivent donc considérer le BGA244 comme le modèle de départ pertinent plutôt que comme une solution de mesure entièrement spécifiée. La compatibilité des gaz, les modalités d’étalonnage, les matériaux en contact avec le fluide, les communications et les exigences environnementales doivent tous être confirmés avant toute intégration dans un laboratoire ou un système de surveillance.

Le MPA100 est répertorié comme appareil de mesure du point de fusion, tandis que les MPA160 et MPA161 sont regroupés parmi les modèles destinés à l’enseignement. Aucune comparaison technique n’est définie concernant la plage de température, le contrôle de rampe, la capacité d’échantillons, la résolution, la méthode d’observation, la répétabilité ou la gestion des données. La désignation « enseignement » indique un groupe de modèles distinct, mais ne précise pas quelles différences de performances ou de fonctionnalités s’appliquent. À des fins de spécification, les ingénieurs doivent comparer au niveau du modèle le débit d’échantillons, les programmes de chauffe, la précision de température, les commandes utilisateur et les exigences d’enregistrement. Cela évite de sélectionner un instrument sur la seule base de sa description, alors que la charge de travail du laboratoire ou les exigences de la méthode peuvent nécessiter des capacités non définies à l’échelle de la gamme.

Le QCM200 est le modèle indiqué pour les applications de microbalance à cristal de quartz, mais ses paramètres de fonctionnement ne sont pas définis au niveau de la gamme. Parmi les points de sélection importants figurent le type et la fréquence de cristal pris en charge, la compatibilité du porte-capteur, l’architecture de l’oscillateur, la résolution en fréquence, les sorties disponibles, les communications et la prise en charge logicielle. Ces facteurs déterminent si les cristaux existants, les équipements de dépôt ou les cellules expérimentales peuvent être utilisés sans modification de conception. Les exigences de contrôle environnemental doivent également être examinées, car la température, la pression et la stabilité mécanique peuvent influencer une configuration de mesure QCM. L’ensemble de la chaîne de mesure doit donc être évalué avant de spécifier le QCM200 pour le suivi de dépôt, les études de surface ou d’autres expériences sensibles à la masse.

Non. Le NL100 est identifié comme un laser à azote, mais les informations nécessaires pour évaluer une expérience optique donnée ne sont pas définies au niveau de la gamme. Les ingénieurs doivent normalement vérifier la longueur d’onde, l’énergie d’impulsion, la durée d’impulsion, la fréquence de répétition, les dimensions du faisceau, la divergence, les modalités de déclenchement et les exigences d’alimentation électrique. Sans ces paramètres, il est impossible d’établir la compatibilité avec les composants optiques, les détecteurs, l’électronique de temporisation et l’échantillon visé. La classification de sécurité, les exigences de capotage et les dispositifs d’interverrouillage doivent également être examinés avant l’installation. Le NL100 doit donc être considéré comme l’identifiant produit pertinent, tandis que l’ensemble des exigences optiques, électriques et de sécurité doit être évalué séparément.

L’EC301 est identifié comme le potentiostat/galvanostat de la gamme d’instruments d’analyse. La tension de conformité, les plages de potentiel et de courant, la résolution, les modes de contrôle, la bande passante, les connexions d’électrodes, les fonctions d’acquisition de données et les communications ne sont pas définis au niveau de la gamme. Ces caractéristiques déterminent si l’instrument peut piloter la cellule électrochimique visée tout en maintenant le potentiel ou le courant requis. Les ingénieurs doivent comparer l’impédance et le courant prévus de la cellule aux limites spécifiques du modèle et déterminer si un blindage externe ou des pratiques de mesure de faibles courants sont nécessaires. La configuration des électrodes, le séquencement des expériences, l’intégration logicielle et l’exportation des données doivent également être établis avant de sélectionner l’EC301.

La comparaison directe est surtout utile entre des instruments destinés à la même tâche analytique. Les MPA100, MPA160 et MPA161 constituent le seul groupe d’applications clairement commun, tandis que les BGA244, QCM200, NL100 et EC301 reposent sur des principes de mesure ou de contrôle différents. Une comparaison numérique unique combinerait donc des paramètres sans lien entre eux et pourrait donner une vision trompeuse de l’adéquation. La sélection doit plutôt commencer par la grandeur physique requise, le type d’échantillon, la méthode expérimentale et l’environnement d’utilisation. Une fois la catégorie appropriée identifiée, la précision, la plage, les interfaces, les accessoires, les exigences d’installation et les limites de fonctionnement propres au modèle peuvent être comparées aux critères d’acceptation de l’application.