Руководство по ИК Фурье визуализации
Основы ИК Фурье визуализации
Что представляет собой ИК Фурье визуализация?
имическоеизображение（Визуализация）Содержитинформациюомолекулярномсоставеисследуемогообразавкаждомпикселе。Вслучаеинфракрасной（ИК）визуализацииэтоозначаетчтокаждыйпиксельсодержитИК-спектрвсехкомпонентовобразца。врезультатеполученноеизображениеотображаетдифференциальныехимическиесвойстваисследуемогоОбразанаосноведанныхинфракрасногоизлучения。
вдальнейшемполученныеспектральныеданныеможноиспользоватьдлярешениябольшогоколичествааналитическихвопросов。Например，созданиеизображенийвконтрастнойцветовойгаммедляподчеркиванияийарактеризацииСвойствОбразцавляетсястандартнымприложением。Вцеломикфурьевизуализациядаетчеткоепредставлениеохимическомсоставеобраза。
СтандартнымметодомдляполучениятакихизображенийявляетсяИК-Фурьемикроскопия，чтоненакладываеткакихлибоограниченийнаиспользуемыйметодрегистрацииИКспектров。ВыможетеполучитьикизображенияИспользуявседоступныедляметодаикфурьеспектрометриирежимы：Нпво，отражениеипропускание。
Как создаются ИК изображения?
СамыйпростойСпособСоздатьикизображения - Выполнитьпоследовательныеодиночныеикизмеренияерезопределенныерасстояниянаобразце。КомбинируяданныеполученныеметодомИКспектрометрииспривязкойобластирегистрациикпространственнымкоординатам，можнонайтиответынатакиеэлементарныепроблемы，каквопросыободнородностипокрытия。Данныйприемназываетсяпоточечнымкартированием。
ОднакодляБолееэффективногосозданияхимическихикизображенийТребуштсяспециальныеинфракрасныедетекторы。Сушествуетдвастандартныхрешения：детекторыслинейнойрешеткойилидвумернойрешеткойвфокальнойплоскости（FPA）。
Втовремякакдетекторыслинейнымрасположениемчувствительныхэлементовпредставляютсобойдовольнодешевоегибридноерешение，детекторыFPAявляютсясовременной，значительноболеепродвинутойтехническойреализацией。ОниПозволяютполучатьизображениясвысокимРазрешениемПределенномпиксельномформате，Например44x 64пикселяводномкадре。ТакимОбразом，Изображение，Полученноенатакомдетекторе，приодномсканированиибудетсостоятьизболеечем4000Ик-спектров！
Данныйподходпозволяетдостичьпространственногоразрешениявинфракрасноймикроскопиивплотьдофизическогодифракционногопределаинфракрасногоизлучения!
Об имейдженговых ИК детекторах
Дляпроведенияизмеренийнадетекторахслинейнымрасположениемчувствительныхэлементов,данныеэлементырасполагаютсяпоследовательно。(например,1 x 8)иприединичномсканированииодновременноотображаютлинейнуюпоследовательностьспектров(линейноесканирование)。Этилинейныепоследовательностисодержащиеспектрыобразцапослезаписипрограммно«сшиваются»дляполученияхимическогоизображения。Хотялинейныймассивможетобеспечитьполучениеболеебыстрогорезультата,чемпоточечныеизмерения,данныйподходприводятксерьезнымкомпромиссамвкачествеспектральнойинформациииобработкеданных。Крометого,получениеизображенийспомощьюATRвлучшемслучаененадежноивозможнотолькоснеудобнымивиспользованииустройствами。
Сдругойстороны,детекторыFPAсостоятиздвумернойматрицыИК——детекторов。(например， 32x32, 64x64, 128x128 и т。д)。Такимобразом,ониполучаютистинноехимическоеизображениеобразцаприкаждомизмерениисразубезсшивания。Вконечномитогематричныйдетекторcдвумернойрешеткойвфокальнойплоскостин(FPA)еимеетниодногоизперечисленныхвышеограничений。Данныезаписываютсявидеальномсоответствиисвизуальнымизображением,независимоотструктурыобразцаиснепревзойденнойскоростью。
Нарисункенижедемонстрируетсяпринципработыодноэлементныхдетекторов,линейныхиматричныхдетекторовcдвумернойрешеткойвфокальнойплоскости。Какпоказано,принципыработысоднимэлементомилинейныммассивомпредставляютсобойпоследовательныеметоды,которыешагзашагомсобираютданныеизображения。
ПреимуществаматричныхFPAдетекторовдляИКвизуализации
- Высочайшеекачествоизображения:одновременнорегистрацияд1024оспектравлюбомизрежимовизмерениясвпечатляющимпространственнымразрешением。•Непревзойденнаяразрешающаяспособностьпосравнениюспоточечнымиилилинейнымиизмерениями。
- ВозможностьанализироватьоченьбольшиеплощадиобразцовблагодарясочетаниюрегистрацииИКизображенийматричнымдетекторомивысокойстепениавтоматизацииИКмикроскопа。
- FPA -визуализацияпозволяетполучатьхимическиеизображениявысочайшегоразрешениявкратчайшиесроки。
- Возможностьустановкидодвухдополнительныхдетекторов,дляобеспеченияуниверсальностианализа。Широкий выбор доступных детекторов。
ТехнологиярегистрацииспектровсиспользованиемдетекторовFPA，очевидно，превосходиттаковуюдлялинейныхиодноэлементныхдетекторов，какпоскоростирегистрации，такипопространственномуразрешению。Применимостьметоданеограничена，полученныеспектральныеданныевсегегдасамоговысокогокачества，АвремяизмеренияМинимально。
ИК Фурье визуализация FAQ
Часто задаваемые вопросы по ИК Фурье визуализации
1.Что представляет собой Химическая визуализация?
Химическаявизуализация——этометодпространственногоразрешенияхимическихсвойствобразцана2 dили3 dизображениях。Спомощьюэтогометодаможнополучитьинформациюосвойствахматериала,структуреипроисхожденииисследуемыхобразцов。
2.Что представляет собой ИК визуализация?
ИКвизуализацияявляетсяоднимизспособовсозданияпространственныххимическихизображенийспространственнымразрешением。КаждыйпиксельполученныхизображенийсодержитИК——спектрсоответствующегоучасткаобразца。Интерпретируяотдельныеспектры,можнообнаружитьиоценитьинтересующиеобластиобразца。
3.Каквыполучаетеикизображения？
Распространеннымиметодамиявляютсяпоследовательныепоточечныеизмеренияилилинейнойматрицы,атакжепрямоеполучение2 d -изображенийспомощьюдетекторасматрицейвфокальнойплоскости(FPA)。ХотядетекторыFPAпредставляютсобойнепревзойденноепоцеломурядупараметроврешени,евысокоавтоматизированныеодноточечныеизмеренияявляютсяэкономичнойальтернативой。
4.Как устроен и работает матричный fpa детектор?
ПринципРаботыматричногоfpaдетекторааналогиченпринципуработыцифровойкамеры。Однаковместовидимогосветасоответствующиймассивпикселейосвещаетсяинфракраснымизлучением，приэтомкаждыйпиксельдетекторарегистрируетнезависимый，пространственноразрешенныйИК-спектр。
5.ТребуетЛиМатричныйFPAДетекторАпертуры？
Нет，Матричныйfpaдетекторнетребуетникакихапертур。Каждыйпиксельдетекторафункционируткакапертураи，Такимобразом，НапрямуюзаписываетРаспределеннушпоисследуемойплощадиикинформацию。этопозволяетпроводитьизмеренияБыстрееисболеевысокимРазрешениемпосравненениюСДругимиметодамиобнаружения。
6.ВозможнолинастраиватьпространственноеразрешениематричногоFPAдетектора?
ПространственноеразрешениеМатричногоfpaдетекторазависитотразмераотдельныхпикселейдетектора。Однакососедниепикселимогутбытьобъединенывкластерпрограммно，чтобысформировать«болеекрупныйпиксель»，такимобразом，пространственноеразрешениеуменьшается，приэтомвозрастеткачествоспектральнойинформацииполучаемойвединицувремени。
7.КакиеразмерыматричныхFPAдетекторовдоступныдлязаказчика?
СуществуютнесколькоматрицынесколькихразмеровдляматричныхFPAдетекторов。Размерследуетподбиратьвсоответствиисоптическойсистемой(микроскопом)。Например,lumo二оптимизировандляматрицыразмером32 x32пикселя,аHYPERION 3000разработандляматрицразмерами64 x64или128 x128пикселей。Спомощьюпоследнегоможнозаписатьвпечатляющееколичествоизболеечемп16 000ространственнораспределенныхспектровзаодносканирование。
8.ЧембольшеразмерматрицыFPAдетекторов,темлучшерезультатыизмерений吗?
,НетпотомучторазмериспользуемогоматричногоFPAдетекторазависитисключительноотоптимальногоосвещения,обеспечиваемогомикроскопом。Равномерноеосвещениедетекторнойматрицыважнодляобеспечениястабильновысокойспектральнойчувствительностикаквцентре,такипокраямдетектора。
9.ВкакихслучаяхбольшойразмерматричногоFPAдетектораимеетпреимущества?
чембольшеплошадьматричногоfpaдетектора，тембольшеспектровРегистрируетсяодновременно。Посколькупространственноеразрешениенезависитотразмераматрицы，этоозначает，чтодетекторразмером128×128пикселейрегистрируетспектрысплощадив16разбольше，чемматрицадетектора32×32заодноизмерение。
10.ВозможнолииспользованиематричногоFPAдетектораснаиболеераспространеннымирежимамиизмеренийИКспектров?
,Давозможно。МатричныеFPAдетекторыобладаютпреимуществамиприиспользованиисамыхчастоиспользуемыхрежимовизмерения(пропускания,отраженияинарушенногополноговнутреннегоотражения(НПВО))。Этоттипдетектораобеспечиваетисключительновысокоепространственноеразрешение,особенноприиспользованииРежимаНПВО。
11.СчемсвязаноувеличениепространственногоразрешенияприиспользованииматричныхFPAдетекторовврежимеНПВО吗?
Комбинациятвердотельнойлинзысвысокимкоэффициентомпреломления(кристаллНПВОизгермания)и«безапертурного»матричногоFPAдетектораувеличиваетпространственноеразрешениев4разапосравнениюсизмерениямиврежимепропускания。Этотэффектимеетобщепринятоеназвание«иммерсионныйобъектив。”
12.КовсемлитипамобразцовприменимыизмерениясматричнымFPAдетектором吗?
ПосколькуизмерениянаматричномFPAдетектореможнокомбинироватьсовсемирежимамиизмерений,анализуподдаютсявсетипыобразцов。Однакогазы,жидкостиидругиелетучиевеществанельзяанализироватьподмикроскопомиз——заихкинетическихсвойств。
13.ВКакихотрасляхнаукиипромышленностинаиболеевостребованаспектроскопиясиспоскованиемматричныхfpaдетекторов？
ТипичныепримененияМожнонайтивоВсехобластяхпромышленностиинауки。Начинаясанализамикропластика，частицизагрязненийдоопределенияхимическиххарактеристиксложныхструктур，оттакихтакихкакмногослойныеламинатыилаки，добиологическихтканейифармацевтическихпрепаратов。Корочеговоря，даннаятехнологиядетектированияиспользуетсяповсеместно，втехслучаяхгденеобходимооченьвысокоепространственноеразрешениеианализобразцовбольшихплощадей。
