Analytik Jena feiert 60 Jahre SPECORD-Technologie

10.05.2023

Analytik Jena feiert 60 Jahre SPECORD-Technologie

In Zeiten von Disruption und ständiger Neuentwicklung ist es eine außerordentliche Besonderheit das 60-jährige Bestehen einer Technologie zu feiern, die bis heute nichts von ihrer Strahlkraft verloren hat. Die Rede ist von der bewährten SPECORD-Analysetechnik. Ihre Erfolgsgeschichte begann vor 60 Jahren und ist dank des konsequenten Fokus auf Innovation, Präzision und Qualität noch heute lebendig. Wir zeigen die Entstehung und Weiterentwicklung der SPECORD-Geräte und wie es bis heute gelingt, Tradition und Innovation erfolgreich zu vereinen.

Die Basis der SPECORD-Technologie bei Zeiss

Anfang der 60er Jahre wird im VEB Carl Zeiss Jena die Entwicklung eines neuartigen registrierenden Zweistrahlgerät für den UV/Vis-Bereich vorangetrieben. Die wesentlichen Komponenten dafür werden ab 1963 umfangreichen Tests unterzogen. Im Jahr 1968 ist es dann endlich so weit: Es erfolgt die Markteinführung und die Eintragung als Marke.

Das neue Gerät erhält den Namen SPECORD UV VIS, eine Zusammensetzung aus „SPEC“ für „Spectral“, „CORD“ für das englische „Record“ und „UV VIS“ für den Wellenlängenbereich. Der Produktname verdeutlicht die Eigenschaften, die jedes SPECORD-Gerät noch heute besitzt: Das automatische Abfahren der Wellenlänge vom ultravioletten über den sichtbaren bis in den nahen infraroten Bereich bei synchroner Erfassung der Transmission bzw. Absorption einer Probe, im Ergebnis dessen ein Spektrum entsteht.

Neben den bedeutenden Meilensteinen, wie dem Übergang von der Aufzeichnung der Messergebnisse auf Papier hin zum digitalen Recording und der digitalisierten Datenspeicherung mit den 1988 eingeführten Geräten SPECORD M 42 und SPECORD M 400 gibt es auch zahlreiche kleinere Entwicklungsschritte, die das Gerät entsprechend den wachsenden Ansprüchen verbessern. So wird im Jahr 1981 mit dem SPECORD M 40 ein Gerät eingeführt, welches nicht nur Mikroprozessor gesteuert ist, auch erfolgt die Dispersion des Lichtes nicht mehr mit einem Prisma, sondern über mehrere Beugungsgitter, was die spätere Grundlage für kleinere kompaktere Geräte schafft. 1992 endet mit dem SPECORD M 500, dem ersten von einem PC aus gesteuerten SPECORD, die Entwicklungsgeschichte bei Zeiss.

Weiterentwicklung der SPECORD-Technologie bei Analytik Jena

Als Analytik Jena Ende 1995 das Geschäftsfeld Analysenmesstechnik von Carl Zeiss erwirbt, wird auch das SPECORD übernommen, welches zum Zeitpunkt der Übernahme bereits eine 30-jährige Tradition besitzt. Vor seiner Markeinführung als SPECORD 200 im Jahr 1998 erfährt das SPECORD eine entscheidende Weiterentwicklung. Das optische Grundkonzept unterliegt einer Änderung in der Strahlaufteilung hin zum festen Strahlteiler, die Anzahl der Gitter reduziert sich auf eines in Form eines abbildenden Beugungsgitters und als Empfänger kommen an Stelle eines Sekundärelektronenvervielfachers (SEV) zwei Siliziumdioden zum Einsatz. Dies ermöglicht an die Messaufgaben angepasste variablere Integrationszeiten, eine kompaktere Bauweise in einem Kunststoffgehäuse sowie eine Ausweitung des Wellenlängenbereiches von 900 auf 1100 nm.

Durch das Entwickeln von Gerätefamilien entstehen seit 2000 verschiedene, an die jeweiligen Kundenanforderungen angepasste Produktpaletten mit zahlreichen Gerätevarianten. So werden im gleichen Kunststoffgehäuse auch die Geräte SPECORD 40 bzw. 30 mit nur einem Messtrahl als auch Geräte mit einem zusätzlichen Referenzkanal vor dem Eintritt in den Probenraum als SPECORD 50 gebaut. Alle Varianten gibt es als reine PC-gesteuerte Geräte, oder mit zusätzlich eingebautem internem Rechner als Stand-alone-Geräte.

Im Zeitraum von 2000 bis 2004 werden aus der bereits bestehenden Familie die klassischen 2 Strahlgeräte mit Mess- und Referenzstrahlengang im Probenraum herausgelöst und in einem abgewandelten technologischen und äußeren Design in Form einer Familie aus 13 Varianten auf den Markt gebracht. Der Geräte-Steuerrechner wird zu einem modernen Einboard-Rechner und die Stand-alone-Geräte erhalten ebenfalls neue interne Rechner mit standardisiertem Betriebssystem und aufgesetzten Touchdisplays zur komfortableren PC-nahen Bedienung.

Ab 2004 gehört zu dieser Familie auch ein SPECORD 250 mit einem zusätzlichen Gitter, um ein noch geringeres Streulicht und damit einen erweiterten linearen Messbereich der Absorption bzw. Transmission zu ermöglichen. Durch ein geändertes Probenraumstangenkonzept lassen sich neu entwickelte Multiküvetten-Zubehöre auch mit Peltier-Temperierung zum Einsatz bringen. Die SPECORD 40 und 50 werden ab 2006 durch Übernahme des Steuerrechners und des Probenraumstangenkonzepts, um die dadurch verbesserte bzw. erweiterte Funktionalität aufgewertet.

Krönung durch die SPECORD PLUS-Serie

Eine neue Generation, die SPECORD PLUS-Serie, bietet seit 2010 noch mehr Leistung und Präzision im Bereich der UV/VIS-Spektroskopie bei optimierter Vielfalt in der Ausstattung, der Servicefreundlichkeit sowie der Fertigungstechnologie. Mit diesen Zweistrahl-Spektralphotometern lassen sich Proben- und Referenzmaterialien auf Grund eines verbesserten Schrittmotorantriebs und der Wandlung des analogen Messsignals nunmehr durch einen 18-bit AD-Wandler noch schneller messen. Durch ein verbessertes thermisches Konzept wird die Einlaufzeit deutlich verkürzt und eine sehr gute Langzeitstabilität gewährleistet.

Die SPECORD PLUS-Serie nutzt die Möglichkeiten der UV/Vis-Spektroskopie wie keine andere: Sowohl flüssige, feste, pulvrige als auch gasförmige Proben lassen sich damit messen, und zwar nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ. Es eignet sich deshalb für eine unglaubliche Bandbreite an Applikationen – von der Routineanalytik bis hin zu speziellen Aufgaben in den Bereichen Chemie, Pharma, Medizin und Life Science, Lebensmittelsicherheit und Agrarwirtschaft, Wasser- und Abwasseranalytik, Umweltanalytik und vielem mehr.

Kürzere Messzeiten bei gleichzeitig besseren photometrischen Eigenschaften und eine kontinuierlich optimierte Software garantieren automatisierte Prozessabläufe und damit eine verbesserte Ökonomie. Auch umfangreiche Validierungstools, die sowohl die Messaufgaben als auch das Reporting und die Archivierung kombinieren, erleichtern den Laboralltag. Das Konzept der SPECORD PLUS-Serie lässt weiterhin Raum für eine stetige Optimierung, Verbesserung aber auch Erweiterung sowohl des Familienprogramms als auch der Leistungsparameter bereits bestehender Geräte.

Seit Ende 2012, wird die Vielfalt der Gerätefamilie durch das Split-Beam-Gerät SPECORD 50 PLUS ergänzt. Ab 2016 sorgt beim SPECORD 210 PLUS ein größerer Wellenlängenbereich von 185 bis 1200 nm für eine Erweiterung um über 100 nm. Hinzu kommt eine wesentlich leichtere Bauweise ab 2016 für alle Geräte.

SPECORD 50 PLUS
Zweistrahlphotometer mit Split-Beam-Technologie

  • Für den Spektralbereich von 190 bis 1100 nm
  • Pharmakopöe konforme Auflösung
  • Hohe Energiestabilität durch Interne Referenzmessung in Split-Beam-echnologie
  • Ideal für hochkonzentrierte oder verunreinigte Proben (z.B. Abwasseranalytik)
  • Im Vergleich zum SPECORD 200 Plus bessere Eignung für die Verwendung der Integrationskugel auch bei großen Proben

SPECORD 200 PLUS
Zweistrahlphotometer mit Festspalt zur simultanen Messung von Probe und Referenzsignal

  • Für den Spektralbereich von 190 bis 1100 nm
  • Pharmakopöe konforme Auflösung
  • Gutes Signal-Rausch-Verhältnis
  • Ideal für gering konzentrierte Proben (z.B. Trinkwasseranalytik)

SPECORD 210 PLUS
Zweistrahlphotometer zur simultanen Messung von Probe und Referenzsignal

  • Erweiterter Wellenlängenbereich von 185 bis 1200 nm
  • Variable Spaltbreite zur optimalen Anpassung der notwendigen Auflösung im Verhältnis zur Energieintensität
  • Durch Peltier temperierte Detektoren bessere Langzeitstabilität
  • Geringste Abweichung in der Basisline
  • Für einen weiten Konzentrationsbereich geeignet
  • Gute Eignung für die Verwendung in der Feststoffanalytik mit Integrationskugel und Reflexionszubehören

SPECORD 250 PLUS
Zweistrahlphotometer zur simultanen Messung von Probe und Referenzsignal

  • Für den Spektralbereich von 190 bis 1100 nm
  • Niedrigste Streulichtwerte durch Vormonochromator
  • Variable Spaltbreite zur optimalen Anpassung der notwendigen Auflösung im Verhältnis zur Energieintensität
  • Bestes Signal-Rausch-Verhältnis durch Peltier gekühlte Detektoren
  • Gute Eignung für die Verwendung in der Feststoffanalytik mit Integrationskugel und Reflexionszubehören bei Proben mit notwendiger hoher Streulichtunterdrückung

Umfangreiches Zubehör für erweiterte Flexibilität

Besonders in den vergangenen 20 Jahren hat sich Analytik Jena neben der Weiterentwicklung der Technologie auf die Entwicklung einer großen Bandbreite an Zubehören konzentriert. Diese statten die SPECORD Geräte perfekt für ihren jeweiligen Anwendungsbereich aus und ermöglichen so spezifische Anwendungen – von der Routineanalytik bis hin zu Speziallösungen. Die Analytik ist dadurch nicht nur auf Flüssigkeiten limitiert; auch Pulver, Feststoffe und sogar Gase können untersucht werden. Schwerpunkt dabei bilden Multiküvetten-Zubehöre, auch Peltier temperiert, und die Integration von Autosamplern, die bei einer großen Probenanzahl automatisierte Messabläufe ermöglichen. Durch diese Modularität sichern die SPECORD-Zubehöre auch die zukünftige Skalierbarkeit der Anwendungsmöglichkeiten.

ASpect UV – Normenkonforme Software für jedes Anwendungsspektrum

Eine umfangreiche Basissoftware und viele spezielle Features bieten für jede Anwendung – selbst sehr spezifische Applikationen – die perfekte Lösung für eine effektive Laborroutine. Von der grundlegenden Datenbehandlung, über umfangreiche Statistikfunktionen zur quantitativen Analytik bis hin zum Editor für die individuelle Formelerstellung – die intuitive und gleichzeitig umfangreiche SPECORD Software ASpect UV erfreut die Anwender und Anwenderinnen mit umfangreichen Funktionen für eine individuelle und gleichzeitig einfache Auswertung. Dabei erfüllt sie alle Anforderungen an Datensicherheit, Transparenz und Nachverfolgbarkeit gemäß FDA 21 CFR Part 11.

Das Life Science-Programmpaket verfügt über zahlreiche vorprogrammierte Bio-Methoden wie z.B. DN A-Reinheitsbestimmung, Warburg Christian-, Scope-, Kalb- und Bernlohr-Formel zur Quantifizierung von Nukleinsäuren und Proteinen. Verschiedene vorprogrammierte Methoden zu enzymatischen Bestimmungen in Lebensmitteln und für den medizinischen Bereich, zur Wasseranalytik runden das umfassende Anwendungsspektrum ab. Mit dem Kinetik-Tool lassen sich zeitgesteuerte Reaktionen auswerten. Eine Validierungssoftware garantiert die Überprüfung aller wichtigen Geräteparameter gemäß interner oder externer Qualitätsvorschriften (inkl. Ph. Eur.) und prüft den technischen Gerätezustand. Ein zusätzliches Tool für normkonforme Farbbestimmungen ermöglicht unter anderem die Berechnung der Farbkoordinaten unter Verwendung der verschiedenen Normlichtarten, Farbzahlen und des Weiß/Gelbindex.

Das 5000. SPECORD PLUS

Analytik Jena fühlt sich bis heute eng mit den historischen Leistungen von Carl Zeiss und Ernst Abbe verbunden und steht nach wie vor für höchste Qualitätsstandards „Made in Germany“. Seit 1995 hat Analytik Jena die Erfolgsgeschichte der SPECORD-Technologie kontinuierlich fortgeschrieben und damit auch die Entwicklung der Spektralphotometrie entscheidend mitgestaltet. Neben den zahlreichen Modellen für die spezifischen Applikationsherausforderungen sind es vor allem die Zubehöre sowie die leicht zu bedienende Software, die eine flexible, einfache und effiziente Analytik ermöglichen. Die SPECORD-Geräte zählen deshalb auch heute noch zu den nutzerfreundlichsten, vielseitigsten und zuverlässigsten Analysegeräten weltweit.

Im 60. Jubiläumsjahr der SPECORD-Technologie freut sich Analytik Jena über das 5000. SPECORD PLUS, das im Mai 2023 die Produktion verlässt. Auch das 2000. SPECORD 200 PLUS wurde im April 2023 an den Kunden geliefert. Weiterhin erhält die Technische Universität Graz zwei SPECORD 50 PLUS, wovon eines das 1000. SPECORD 50 PLUS ist. Die Photometer kommen an der TU Graz im Rahmen der Ausbildung von ChemikerInnen, UmweltsystemwissenschaftlerInnen und VerfahrenstechnikerInnen bei Laborübungen in Analytischer Chemie zum Einsatz. Diese zahlreichen Jubiläen zeigen, dass die SPECORD Plus-Serie als Familie lebt.

SPECORD PLUS Serie Hochauflösendes UV/Vis-Zweistrahl-Spektralphotometer für präzise und flexible Analysen, geeignet für hohen Durchsatz, niedrige Konzentrationen und für regulierte Industrien.

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Broschüre UV Vis Spectrophotometer SPECORD PLUS (DE)

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Spectrophotometric Determination of Standard Parameters in Wastewater According to Standard Methods (DE)

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Palm Oil ‒ UV/Vis Spectrophotometric Quality Assessment Along the Value Chain Using the Deterioration of Bleachability Index (DOBI) and Carotene Content According to ISO 17932:2011 (DE)

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Determination of turbidity, colour and SAC 254 in surface water by means of UV-Vis spectroscopy according to DIN EN ISO 7027-1, DIN EN ISO 7887 and DIN 38404-3 (EN)

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Spectrophotometric Determination of Chromatic Characteristics According to Compendium of International Methods of Wine and Must Analysis (DE)

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