다중 파장 UV 스펙트라 분석기
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다중 파장 UV 스펙트라 분석기
고정밀 실시간 흡광도 측정기
- 다중 파장 자외선 : 190 ~ 440nm
- 고해상도 연속 흡수 측정
- 연장된 자외선 수명 : 최대 2년 연속 작동
- 제로 데드 볼륨 - 위생 측정 셀
- 공정 온도 : 최대 275 ℃
- 통합 교정 및 검증
- 디지털 연결 : PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP
- 환경 책임 : 무수은 RoHS 준수
광도계(photometer)는 일정한 시료 경로 길이를 지나간 빛이 특정 파장에서 얼마나 흡수되는지를 측정하도록 설계된 광학 장치입니다. 물질마다 서로 다른 파장에서 빛을 흡수하며, 비어-람베르트 법칙(Beer–Lambert law)을 적용하면 용액 내 물질의 농도를 정확하게 산출할 수 있습니다.
광도계는 단일(대개 고정된) 파장에서의 광 세기를 측정하는 반면, 분광광도계(spectrophotometer )는 단색광 장치나 회절 시스템을 사용해 여러 파장 범위에서의 빛 흡수를 분석합니다.
광도계와 분광광도계는 공정 분석 화학 분야에서 API 분석은 물론 단백질, 펩타이드, DNA 정량과 같은 다양한 적용분야에 널리 사용됩니다.
바이오프로세싱 분야에서 정확도와 재현성은 무엇보다 중요합니다. Kemtrak UV Spectra는 단백질, 펩타이드/폴리펩타이드, RNA/DNA, 아미노산의 고성능 실시간 흡광도(Absorbance ) 측정을 제공하여, 생화학 생산 공정에서 없어서는 안 될 핵심 도구로 자리잡고 있습니다.
Kemtrak UV Spectra는 사용자가 직접 파장을 선택할 수 있는 다파장 검출 기능으로 Deep UV 영역까지 측정까지 가능하며, 복잡한 생체 분자 분석에 탁월한 감도, 안정성 및 일관성을 제공합니다. 단백질 발현 모니터링부터 단백질 및 핵산 순도 검증, 공정 중간체 정량화에 이르기까지, 신뢰할 수 있는 의사 결정을 지원합니다.
이 장비는 까다로운 바이오테크 공정 환경에 맞게 설계되어 연구개발(R&D)과 생산 환경에서 사용이 가능합니다. 이를 통해 정밀한 공정 제어, 생산 수율을 극대화하며, 제품 품질을 보장 할 수 있습니다. 특히 컬럼 후 API(Post-column API) 검출에 최적화되어 있으며, 극미량에서 초고농도까지의 폭넓은 농도 범위를 측정하고 동시에 오염 및 공정 이상도 실시간으로 모니터링이 가능합니다.
핵심 부품은 수은 없는 Deep UV 광원으로, 연속 작동 시 최대 2년까지 사용하 수 있습니다. 파장은 바로 터치스크린 인터페이스를 통해 선택 및 설정할 수 있습니다.
센서와 위생적인 측정 셀 사이에 통합된 검증 포트는 공정 라인을 중단하거나 오염시키지 않고도 규정 준수를 보장합니다. Kemtrak UV Spectra는 공인 표준 및 규제 요건을 준수하는 포괄적인 문서 패키지와 함께 제공됩니다.
"Kemtrak 다중 파장 UV 스펙트라 분석기"
Multi-wavelength deep UV spectra process photometer for gasses and liquids
UV spectra는 물질이 자외선을 흡수하는 정도를 그래픽으로 나타낸 것으로, 일반적으로 분광 광도계를 사용하여 200~350nm 파장 범위에서 측정합니다. 이 분석은 석영 큐벳에 용액을 넣고 특정 파장에서 흡광도를 측정하여 물질의 농도를 결정하는 과정을 포함합니다.
자외선(UV)은 전자기 스펙트럼에서 이온화 방사선 옆에 있는 비이온화 방사선 대역 입니다. 자외선은 UVA(400~315nm), UVB(315~280nm), UVC(280~100nm)로 분류됩니다.
자외선 분광법은 가시광선, 자외선, 근적외선 파장의 빛을 이용하는 광학 분광법이며, 이를 자외선(UV) 분광법이라고 합니다. Beer-Lambert 방정식에 따르면, 용액 내 흡수 물질의 농도와 경로 길이는 용액의 흡광도에 정확히 비례합니다. 따라서 용액 내 흡수 물질의 농도는 경로 길이가 일정할 때 자외선/가시광선 분광법을 사용하여 결정할 수 있습니다. 농도에 따라 흡광도가 얼마나 빨리 변하는지 이해하는 것이 중요합니다.
◆ 바이오프로세싱에서 신뢰할 수 있는 정밀성
바이오 프로세싱에서는 정확성과 반복성이 매우 중요합니다. Kemtrak UV Spectra는 고성능 실시간 흡광도 측정을 제공합니다
단백질, 펩타이드/폴리펩타이드, mRNA/DNA, 아미노산을 포함해 생화학적 생산에 필수적인 도구로 자리매김합니다.
◆ 첨단 다중 파장 검출
사용자가 선택한 첨단 다중 파장 검출 기능을 통해 깊은 자외선까지 탐지할 수 있는 Kemtrak UV 스펙트라는 복잡한 생체분자 분석에 탁월한 감도, 안정성, 일관성을 제공합니다. 단백질 발현 모니터링부터 단백질 및 핵산 순도 확인, 공정 중간체의 정량화까지 자신 있는 의사결정을 지원합니다.
◆ 까다로운 바이오테크 워크플로우에 적합
까다로운 바이오텍 워크플로우를 위해 설계된 Kemtrak UV 스펙트라는 연구개발 및 생산 환경에 원활하게 통합되어 엄격한 공정 제어, 수율 극대화, 제품 품질 보장을 돕습니다. 컬럼 후 API 검출에 뛰어나며, 미량부터 울트라까지 농도를 측정합니다.
높은 농도는 동시에 오염과 공정 교란을 모니터링합니다.
◆ 스마트하고 지속 가능한 디자인
핵심은 수은 없는 심층 자외선 광원으로, 연속 사용 시 최대 2년까지 수명을 가집니다. 직관적인 터치스크린 인터페이스로 즉각적인 파장 선택 및 조정이 가능합니다.
◆ 간편한 규정 준수 및 검증
Kemtrak은 NIST와 기타 인정된 품질 시스템을 준수하는 견고하고 추적 가능한 참조 표준을 개발하여 기기 성능을 검증했습니다.
센서와 위생 측정 셀 간의 통합 검증 포트는 공정 라인을 방해하거나 오염시키지 않으면서 준수를 보장합니다.
◆ 규제 요건 충족
Kemtrak UV 스펙트라는 인정된 표준 및 규제 요건을 준수하는 포괄적인 문서 패키지를 제공합니다.
[출처] Kemtrak 다중 파장 UV 스펙트라 분석기 - 고정밀 실시간 흡광도 측정|작성자 MCMasters
▣ 장 점
- 다중 UV 파장 : 190~440nm
- 고해상도 연속 흡수 측정
- 연장된 자외선 수명 : 최대 2년 연속 작동
- 제로 데드 볼륨 - 위생 측정 셀
- 공정 온도 : 최대 275 ℃
- 통합 교정 및 검증
- 디지털 연결: PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP/IP
- 친환경적 설계 : 무수은, RoHS 준수
▣ 적용 분야
- 단백질 / API 검출 및 농도
- 크로마토그래피 분획
- 누출, 캐리오버 및 인터페이스 감지
- 여과 모니터링
- 원심분리기/분리기 제어
- 수질 연구 분석
▣ 공정 측정 셀
◆ 프로세스 연결
표준 설계로는 DIN 플랜지(DIN 2633), ANSI(ASME B16.5), 트라이클램프® (ISO 2852 및 DIN 32676), 직선 파이프 나사산(DIN ISO 228 BSP), NPT 테이퍼드 파이프 나사산(ANSI B 1.20.1), 일회용 바브드 호스 및 루어 테이퍼 등이 있습니다.
라인 크기는 최대 DN200 / 8"
◆ 재질
스테인리스 스틸(EN 1.4435) 또는 EN 1.4404(316L)의 젖은 표면.
기타 재료로는 티타늄 Gr 2, 해스텔로이 C-276 및 C-22, 모넬 400 및 PTFE C25(TFMC, 탄소 충전 테프론®), PPSU 등이 있습니다.
◆ WINDOW
사파이어, UV 융합 실리카
◆ 표면 마감
파인 머신 (매끄러움)
위생 측정 셀의 Ra <0.38 μm(전기연마) 습윤 표면
◆ 탄성
FPM (FKM/Viton® , FDA), FFKM (Chemraz® /Kalrez® , FDA), EPDM (FDA)
◆ 운용 조건
주변 및 공정 온도는 최대 275 °C(527 °F)입니다. 공정 압력은 10 mBar에서 200 bar(0.14 – 2900 psi) 사용중인 재료와 설계에 따라 운행 조건이 달라집니다. 요청 시 더 높은 압력과 온도
◆ 보호 등급
IP69 / EN 60529
광도 측정 정확도 검증 필터(NIST)
광도 정확도 검증 필터는 분광광도계나 광도계와 같은 광도 측정 장비의 성능을 시험하고 검증하기 위해 사용되는 특수한 광학 부품입니다. 이러한 필터는 특정 파장과 흡광도 수준에서 장비가 정확하고 신뢰할 수 있는 측정 값을 제공하는지 확인하는 역할을 합니다.
이러한 필터는 장비의 샘플 홀더에 장착되며, 이 위치에서 흡광도가 측정됩니다. 측정된 값은 필터 제조사가 제공하는 인증된 기준값과 비교됩니다. 기준값과 큰 차이가 있는 경우, 장비가 재교정(calibration ) 또는 유지보수(maintenance)를 필요로 함을 의미할 수 있습니다.
금속-유리(metal-on-glass) 검증 필터는 200~2000 nm 범위의 스펙트럼 전 영역에서 빛을 균일하게 흡수합니다. 하지만 이러한 필터는 산란광(stray light)까지 동시에 감쇠시키기 때문에, 산란광이 존재하는 상황에서는 오해를 불러일으키는 결과를 초래할 수 있습니다. 산란광이 감쇠되면 장비가 정상적으로 작동하는 것처럼 보일 수 있어, 결과를 해석할 때 각별한 주의가 필요합니다.
광 누출(light leakage)의 영향은 일반적으로 낮은 흡광도(< 1 AU)에서는 크게 나타나지 않습니다. 이러한 이유로 광도 정확도 검증 필터는 대개 1 AU 범위로 제한되어 있습니다.
참고 : “인증된 흡광도(AU)”는 NIST 소급(reference) 표준으로 검증된 Perkin Elmer의 고성능 Lambda 1050+ UV/VIS/NIR 분광광도계를 사용하여 측정된 값입니다.
중크롬산칼륨 액체 필터
중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇)은 UV 분광광도계의 정확도와 직선성을 검증하기 위한 광도 기준 표준물질로 널리 사용됩니다. 중크롬산칼륨 용액은 강한 자외선 흡수 특성을 지닌 노란색 액체로, 특히 235 nm, 257 nm, 313 nm, 350 nm에서 뚜렷한 흡광 특성을 나타냅니다.
중크롬산칼륨은 특히 높은 흡광도 영역에서 기대되는 흡광도 값과의 편차로 나타나는 산란광(stray light) 등의 문제를 감지하는 데 매우 유용합니다.
중크롬산칼륨은 가시광선은 투과시키는 반면, 200–400 nm 범위의 자외선(UV)은 흡수합니다. 그 결과, 가시광선의 산란광(stray visible light)이 검출기에 도달할 수 있으며, 이는 높은 흡광도 영역에서 직선성(linearity)의 손실을 초래할 수 있습니다.
참고 : “인증된 흡광도(AU)”는 NIST 소급(추적) 표준으로 검증된 Perkin Elmer 고성능 Lambda 1050+ UV/VIS/NIR 분광광도계를 사용하여 측정된 값입니다.
니아신 액체 필터
염산 용액에 용해된 니아신(니코틴산, nicotinic acid)은 UV 영역에서 분광기의 광도 정확도를 검증하는 데 적합합니다. 니아신의 흡수 스펙트럼은 약 213 nm와 261 nm에서 넓은 최대값을 나타냅니다.
니아신 액체 필터는 유럽 약전(European Pharmacopoeia) 및 미국 약전(USP <857>)의 요구사항에 따라, UV 영역에서의 광도 정확도(흡광도) 및 광도 직선성을 평가하는 데 사용됩니다.
여기에서 주목해야 할 점은 염산(HCl)이 딥 UV 영역(위의 빨간 스펙트럼)에서 흡수된다는 것입니다. 따라서 210 nm 이하에서 측정할 때는 주의가 필요합니다. 아래는 0.1M HCl(제로) 시료로 영점을 맞춘 후의 스펙트럼입니다.
페닐알라닌 액체 필터
페닐알라닌은 220 nm 이하의 딥 UV 영역에서 강한 흡수 특성을 보이는 반면, 더 높은 파장 영역에서는 투명하게 유지되므로, 아미노산이나 펩타이드를 분석할 때 장비 성능을 평가하는 데 생화학 및 제약 분야에서 널리 사용됩니다.
실제 측정 파장(예: 215 nm)에서만 흡수하는 표준물질을 사용하면 흡수도를 가장 정확하게 측정할 수 있으며, 산란광의 영향을 더욱 명확하게 확인할 수 있습니다.
참고 : “인증된 흡광도(AU)”는 NIST 소급(추적) 표준으로 검증된 Perkin Elmer 고성능 Lambda 1050+ UV/VIS/NIR 분광광도계를 사용하여 측정된 값입니다.
▣ 제품 사양
□ 기술 데이터
| 원 리 | 다중 파장 UV 분광 광도계 |
| 검 출 기 | 고감도 CMOS 선형 이미지 센서 |
| 광 원 | 고성능 UV-제논 |
| 파장 범위 | 190~440nm |
| 모든 파장 동시 샘플링 | |
| 샘플링 주파수 | 10Hz |
| 파장 선택 | 1nm 단위 |
| 광도 범위 | 3AU |
| 광도 분해능 | ±0.005AU |
| 파장 재현성(CWL) | ±0.5nm |
| 분광 분해능(FWHM) | 5nm |
| 램프 수명 | >10⁹펄스, 약 2년 연속 작동 |
| 측 정 | 기본 단위 AU 및 %T |
| 감 쇠 | 1~60초 |
| 노이즈 필터 | 기포 및 입자 제거 필터 |
| 영 점 | 로컬(HMI) 또는 원격으로 활성화 |
| 교 정 | 농도 선형, 다항식 및 구간별 선형 보정을 위한 10개의 선형화 표 |
| 메 모 리 | 비휘발성 - 정전 시 모든 데이터 유지 |
| 이벤트 로거 | 시스템 이벤트(정보, 경고, 오류 등) |
| 타임스탬프, 사용자, 이벤트 코드, 이벤트 | |
| > 100만 건 이상의 이벤트 기록, 링 버퍼 | |
| 설 정 | HMI를 통해 모든 설정 구성 가능 |
| 설정 내보내기/복원 가능 | |
| (계측기 백업 및 복제 가능) | |
| 네트워크 인터페이스 1 | 이더넷 10/100 PoE+ (IEEE 802.3at-2019) M12 커넥터 |
| Modbus TCP | |
| PROFINET RT (옵션) | |
| EtherNet/IP (옵션) | |
| 네트워크 인터페이스 2 | 이더넷 10/100 PoE+ (IEEE 802.3at-2019) M12 커넥터 |
| HMI | |
| 아날로그 및 디지털 I/O (옵션) | |
| 측정 업데이트 간격 | 1초 |
| 하 우 징 | 스테인리스 스틸 EN 1.4301 |
| 설 치 | 실내/실외, 미분류 구역 |
| 방진·방수 등급 | IP65 |
| 장 착 | 측정 셀에 직접 연결(나사산, M25 x 1.5) |
| 전 원 | 최대 13W(PoE, IEEE 802.3af-2019) |
| 센서 무게 | 약 2.5kg(측정 셀 제외) |
| 크 기 | 검출기 77mm(길이) x Ø 90mm(직경) |
| 제논 램프 98mm(길이) x Ø 90mm(직경) | |
| 작동 온도 | 10°C ~ +40°C |
| 보관 온도 | 0°C ~ +70°C |
| 상대 습도 | 10~90%(비응축) |
| 냉 각 | 수동 공랭식 |
| 규정 준수 | CE / LVD / RoHS / REACH / 무수은 |
□ 아날로그 및 디지털 I/O (옵션)
| 입출력 모듈 | Modbus TCP 이더넷 커플러 |
| mA 출력 | 최대 12채널, 2선 또는 4선 연결 |
| 16비트 분해능 | |
| 디지털 입력 | 4채널, 최대 3선 +FE |
| 역극성 보호 | |
| 디지털 출력 | 4채널, 최대 3선 +FE |
| 단락 방지 | |
| 장 착 | DIN 레일 장착 |
| 방진·방수 등급 | IP20 |
□ 터치스크린 디스플레이(HMI)
| 전 원 | 12-24VDC 단자대(11.5-25V) |
| 24VDC 28W | |
| 크 기 | 265x176x44 WxHxD MM |
| 무 게 | 2.1Kg |
| 작동 온도 | 0°C ~ +50°C |
| 보관 온도 | 0°C ~ +70°C |
| 상대 습도 | 10~90% (비응축) |
| 디스플레이 수명 | 작동 수명(LED) 최소 50,000시간 |
| 작동 수명은 밝기가 초기 밝기의 50%로 낮아지는 것을 의미합니다. 최소 작동 수명은 추정치입니다. | |
| MTBF | 100,000시간 |
| 장 착 | VESA 100 / 패널 마운트(245 x 160mm) |
| 진 동 | 1.0G, 5~500Hz 랜덤 |
| 방진·방수 등급 | IP65 |
| 냉 각 | 패시브 공랭식 |
| 규정 준수 | CE / FCC / RoHS / LVD / REACH / WEEE |
