Руководство по ИК Фурье микроскопии
Основымикроскопии傅立叶变换红外光谱
Чааааааааааааааааааааааа？Это разные методы?
О инфракрасной (ИК) микроскопии
Инфракрасная или ИК-Фурье-микроскопия - это поразительная комбинация традиционной световой микроскопии и уникальной химической идентификации с помощью ИК-Фурье спектроскопии.
По отдельности оба метода уже достаточно эффективны, но вместе они дают возможность исследовать химический состав мельчайших объектов, сочетая спектральные данные с высоким пространственным разрешением.
При этом существуют некоторые технологические ограничения, так как в обычной оптической микроскопии используются стеклянные линзы, которые не позволят ИК-излучению проходить свободно, что необходимо для анализа образцов с помощью инфракрасной спектрометрии.
Таким образом, необходимо использовать специальные линзы из прозрачных для ИК-излучения материалов или Кассегреновские объективы.
Пробоподготовка в ИК Фурье микроскопии
Типичными примерами применения µ-ИК Фурье спектрометрии являются частицы и мельчайшие повреждения продукта, покрытия на металлических поверхностях, исследования монокристаллов и многое другое.
В целом, в ИК микроскопии используются те же приемы для измерений, что и для макроскопических образцов, то есть пропускание, отражение и НПВО.
KBr， что может быть довольно сложной задачей во время подготовки образцов.
Как и в спектроскопии, метод НПВО предоставляет преимущества в микроскопии, которые сделали самым используемым этот метод неразрушающего анализа.
НПВО в микроскопии
НПВОилиНарушенноеПолноеВнутреннееОтражениеявляетсяконтактнымметодомиреализуетсяприплотномконтактекристаллаввидеоченьтонкойиглысобразцом。Инфракрасныйсветпроходитчерезкристалливзаимодействуетсобразцомподним,позволяярегистрироватьИК——спектры。
Следуетотметить,чтоНПВОпозволяетпроводитьтолькокачественныйанализ,нопрактическилюбоготипаобразцовбезпредварительнойпробоподготовки。Кромеэтого,методНПВОдаетпреимущество,вслучаяхкогдапространственноеразрешениеиграетважнуюроль。
Кристалл германия действует как сплошная иммерсионная линза, улучшая пространственное разрешение в 4 раза по сравнению с измерениями пропускания и отражения. Таким образом, вы легко можете анализировать образцы размером до нескольких микрон.
Детекторы для проведения ИК микроскопических измерений
ВышеописаныосновыиспользованияИКмикроскопиивкачествеметода«наведииснимай»,чтоявляетсяобщийподходомкакдляпростыхприложенийтакидлярешенияисследовательскихзадач。Каквыпонимаете,чемменьшеразмерисследуемогообъекта,темсложнееполучитьхорошийинфракрасныйспектр。
Именнопоэтомудлятакогородаприложенийиспользуютсявысокочувствительныедетекторы。Срединихестьтакназываемыеодноэлементныеиматричныедетекторы。
Посколькуэтастраницапосвященамикроскопи,имысосредоточимсянаодноэлементныхдетекторах,такихкак:DLaTGS, TE-MCTиLN-MCT。
аааааааааааааааааааааааааааааааа демонстрируют наиболее эффективный из известных пироэлектрический эффект и является универсальным детектором, которому не требуется внешнее охлаждение для получения высококачественных спектров.
,Однаковслучаеиспользованиямикроскопа,апертура(иобразцы)становятсяменьшеикакследствиеуменьшаетсяэнергияизлучениядостигающаядетектора,чтоприводиткрезкомуухудшениюкачестваспектров。Образцысразмерамименеме50кмтребуютвыбораохлаждаемыйдетекторнаосноветеллуридакадмияиртути(MCT)которыйобеспечиваетболеевысокуючувствительностьвусловияхнизкойосвещенности。ИспользованиеMCTстермоэлектрическимохлаждениемсталостандартнымрешением,благодарянепрерывном,уравномерномуохлаждениюиотсутствиютребованийктехническомуобслуживанию。
Однакод,ляисследованияобразцовразмеромменеме10кмлучшимвариантомдетектораявляютсяохлаждаемыежидкимазотомMCT (LN-MCT)детекторы,которые,требуютнекотороевремядляохлажденияи/илимогутпотребоватьповторногозаполненияжидкимазотомпридлительномиспользовании。ПоследниепопрежнемунеимеютальтернативдляпроведенияэффективныхвысокоточныхизмеренийнаИКФурьемикроскопах:
ззззззззззззаззззаазаазаазаз。
ИК Фурье визуализация
Есливыхотитепровестивысокодетализированныйхимическийанализсвысокимпространственнымразрешением,несуществуетальтернативыиспользованиюдетекторовсматрицейвфокальнойплоскости(FPA)。Посравнениюсдовольнодешевымирешениямисиспользованиемлинейныхматричныхдетекторов,平安险отличаютсятем,чтовысоздаетеинфракрасноеизображениевыбранногоучасткаобразцазаодноизмерениезанесколькосекунд(каквцифровойкамере)。
Натаких,такназываемыххимическихизображенияхилиИКизображенияхкаждыйпиксельсодержитполныйинфракрасныйспектр。ИнтерпретируяэтиИКспектры,можноточнооценитьприродуобразца!ПреимуществоиспользованиядетекторовFPAзаключаетсявчрезвычайновысокомпространственномразрешении(особеннодляизмеренийврежимеНПВОR)。Посравнениюсизмерениями,проводимыминалинейныхматрицах,детекторысматрицейвфокальнойплоскости(FPA)работаютбыстре,еточнееикалибруютсяспомощьюлазера。
Дляполучениядополнительнойинформациио红外изображенияхмысоздалиотдельнуюстраницу。
Применение ИК Фурье микроскопии
Будь то микропластик или чистота технических изделий, Инфракрасная микроскопия является предпочтительным методом не только обнаружения мельчайших частиц визуально, но и последующей химической идентификации.
Существует два основных подхода. Первый и самый простой - взять образец (например, поверхность, имеющую загрязнение) и непосредственно подвергнуть его анализу µ-НПВО. Этот простой и быстрый метод будет работать даже с частицами, заключенными в сложные матрицы, такие как пластик, содержащийся в речных отложениях. Такой подход в основном применяется при определении первопричин возникновения брака.
Когда исследуются образцы воды или воздуха не наличие загрязнений, лучше всего использовать специальные фильтрующие материалы, которые состоят из материалов прозрачных в ИК диапазоне, поскольку стандартные материалы (например, нитроцеллюлоза) будут поглощать значительную часть инфракрасного излучения. После осаждения частиц такие фильтры анализируются с помощью ИК-микроскопии. Данный подход особенно часто используется при анализе микрочастиц.
Видео и учебные пособия по ИК Фурье микроскопии
常见问题по ИК Фурье микроскопии
傅里叶变换红外光谱法
1.Что представляет собой ИК микроскопия?
ЭтоприменениеметодаИКФурьеспектрометриикмикрообразцам。Такимобразом,данныйметодобъединяеттрадиционнуюмикроскопиюихимическийанализводномустройстве。Онидеальноподходитдляисследованийвматериаловедениииприопределениипервопричинвозникновениябрака。
2.Для чего в ИК микроскопии используются апертуры?
Поскольку в ИК-микроскопии используются очень чувствительные детекторы, важно избегать насыщения ИК-детектора. Кроме того, апертуры позволяют подогнать размер области измерения к размеру образца, чтобы получить максимально информативный спектр. Представьте себе частицы полиэтилена толщиной 10 мкм, находящиеся в матрице из ПЭТ. Если при анализе данного образца вы будете использовать апертуру 30 мкм вместо апертуры 10 мкм, результирующий спектр будет содержать гораздо больший вклад матрицы ПЭТ, чем загрязнения ПЭ.
3.Какой минимальный размер образца может быть проанализирован методом ИК микроскопии?
Ответ на данный вопрос зависит от микроскопа, который применяется для анализа, детектора и режима измерения. 哈伯龙，哈伯龙， таким образом минимальный размер образца может составлять ≤ 1 мкм.
3.Каковы причины увеличения пространственного разрешения при использовании Германиевого НПВО кристалла?
Германийимеет(посравнениюсомногимидругимиНПВОматериалами)оченьвысокийпоказательпреломления。Посколькуоннаходитсявнепосредственномконтактесобразцом,ондействуеткаксплошнаяиммерсионнаялинза。Чтоувеличиваетпространственноеразрешениев4раза(пересчетнапоказательпреломления)посравнениюсостандартнымиизмерениямиврежимепропускания。
4.Что представляет собой ИК визуализация?
ИК-Фурье-спектрометрия является одним из способов создания так называемых химических изображений с высоким пространственным разрешением. Каждый пиксель этих изображений содержит отдельный ИК-спектр. Интерпретируя е спектры, можно обнаружить и оценить интересующие исследователя области образца.
