FT-IR成像指南

生成FTIR图像最简单的方法是对样品进行定义距离的单一红外测量。通过将红外与空间数据相结合，甚至可以解决涂层均匀性等基本问题。这叫做单点映射。

然而，为了更有效地生成化学FT-IR图像，需要特殊的红外探测器。基本上有两种方法:线阵或焦平面阵探测器。

线阵探测器是一种便宜的混合解决方案，而FPA探测器是目前最先进的。它们可以在一次拍摄中获得定义像素格式的高分辨率图像，例如64 x 64像素。因此，这样的一张照片将包含超过4000个红外光谱!

这使得红外显微镜的空间分辨率达到了红外线的物理衍射极限!

为线阵列测量、单元素探测器串联排列
(例如1 x 8)，并同时报告一条光谱(线性扫描)。这些光谱线在记录之后被“缝合”以获得化学图像。虽然线阵列可能比单点测量提供更快的结果，但在光谱质量和数据处理方面存在重大的权衡。此外，ATR成像在最好的情况下是不可靠的，只有在不切实际的配件上才可行。

平安险探测器另一方面，它是由一个二维红外探测器阵列组成的
(例如32x32、64x64、128x128等)。通过这种方法，他们可以在不进行拼接的情况下，一次性收集样品的真实化学图像。最终，焦平面阵列探测器没有上述限制。数据被记录在与视觉图像完美对齐，无论样本结构和优越的速度。

下图显示了单单元、线阵和焦平面阵探测器的工作原理。正如你所看到的，单元素和线阵方法是连续的方法，逐步收集成像数据。

1.什么是化学成像?

化学成像是在二维或三维图像中对样品的化学性质进行空间分辨的一种方法。有了这种技术，就有可能获得有关材料性质、结构和检测样品来源的信息。

2.什么是FT-IR成像?

傅里叶变换红外成像是一种创建空间分辨化学图像的方法。这些图像的每个像素组成了一个完整的红外光谱。通过解释单独的光谱，可以检测和评价有趣的样本区域。

3.如何创建FT-IR图像?

常用的方法有单点阵列或线阵连续测量，以及焦平面阵列探测器直接获取二维图像。虽然FPA探测器提供了优越的解决方案，高度自动化的单点测量是一个经济的替代方案。

4.FPA探测器是如何工作的?

FPA探测器的原理与数码相机的原理类似。然而，一个定义好的像素阵列被红外光照亮，而不是可见光，每个探测器像素记录一个独立的、空间分辨的红外光谱。

5.FPA探测器需要孔径吗?

不，FPA探测器不需要任何光圈。探测器的每个像素作为一个孔径，从而直接记录空间红外信息。与其他探测器技术相比，这允许更快、更高分辨率的测量。

6.是否有可能调整FPA的空间分辨率?

FPA探测器的空间分辨率取决于单个探测器像素的大小。但相邻的像素可以组合成一个“较大的像素”，从而降低了空间分辨率，提高了光谱质量。

7.有不同尺寸的平安险吗?

可提供不同阵列尺寸的FPA探测器。尺寸应根据光学系统(显微镜)来选择。例如，LUMOS II为32x32像素阵列进行了优化，而HYPERION 3000为64x64或128x128像素阵列设计。使用后者，可以在一次扫描中记录超过16000个空间分辨光谱。

8.平安险金额越大越好吗?

不，因为FPA探测器的大小完全取决于显微镜提供的最佳照明。探测器阵列的均匀照明对于确保探测器中心和边缘始终如一的高光谱灵敏度非常重要。

9.什么时候更大的平安险有优势?

FPA探测区域越大，同时记录的光谱越多。由于空间分辨率与阵列大小无关，这意味着在一次测量中，128x128 FPA探测器所覆盖的面积是32x32探测器阵列的16倍。

10.FPA可以与任何测量技术相结合吗?

是的,他们可以。FPA探测器在传输、反射和衰减全反射(ATR)方面具有优势。特别是当与ATR技术一起使用时，这种类型的探测器实现了非常高的空间分辨率。

11.为什么在ATR中FPA测量的分辨率增加了?

高折射率固态透镜(锗ATR晶体)和“无孔径”FPA探测器的组合，与透射测量相比，提高了4倍的空间分辨率。这种效果也称为浸没透镜。

12.FPA测量是否适用于所有样品?

由于FPA测量可以与所有测量技术相结合，原则上所有类型的样品都可以用这种方法进行分析。气体、液体和其他挥发性物质由于其动力学性质不能用显微镜分析。

13.保平安险的典型用途是什么?

典型的应用可以在工业和研究的所有领域中找到。从分析微塑料、颗粒和污染开始，对复杂的化学结构进行表征，如生物组织、制药产品、多层层压板和漆。简而言之，这种探测器技术用于非常高的空间分辨率和大样本区域的分析是必不可少的。