n°μLIS
Основы микроскопии FT-IR
Что такое ИК Фурье микроскопия и µ-ИК Фурье спектрометрия (µ-FT-IR)? 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.
Такимобразом,необходимоиспользоватьспециальныелинзы из прозрачных для ИК-излучения материалов или Кассегреновские объективы.
пробо创
Типичными примерами применения µ-ИК Фурье спектрометрии являются частицы и мельчайшие повреждения продукта, покрытия на металлических поверхностях, исследования монокристаллов и многое другое.
цLTE光，ВÖBEL，Викмик至讯
Однако для измерений пропускания или трансфекции образцы должны быть очень тонкими (<15 мкм) или быть доступными в виде таблеток KBr, что может быть довольно сложной задачей во время подготовки образцов.
。
НПВО в микроскопии
НПВО или Нарушенное Полное Внутреннее Отражение является контактным методом и реализуется при плотном контакте кристалла в виде очень тонкой иглы с образцом. Инфракрасный свет проходит через кристалл и взаимодействует с образцом под ним, позволяя регистрировать ИК-спектры.
Следует отметить, что НПВО позволяет проводить только качественный анализ, но практически любого типа образцов без предварительной пробоподготовки. Кроме этого, метод НПВО дает преимущество, в случаях когда пространственное разрешение играет важную роль.
Кристалл германия действует как сплошная иммерсионная линза, улучшая пространственное разрешение в 4 раза по сравнению с измерениями пропускания и отражения.。醚рз™，Вы执电电™жLIS。
детекторыдляпроведени十°仑
Выше описаны основы использования ИК микроскопии в качестве метода «наведи и снимай», что является общий подходом как для простых приложений так и для решения исследовательских задач. Как вы понимаете, чем меньше размер исследуемого объекта, тем сложнее получить хороший инфракрасный спектр.
Именно поэтому для такого рода приложений используются высокочувствительные детекторы. Среди них есть так называемые одноэлементные и матричные детекторы.
Поскольку эта страница посвящена микроскопии, мы сосредоточимся на одноэлементных детекторах, таких как: DLaTGS, TE-MCT и LN-MCT.
Детектор на основе легированного лантаном дейтерированного триглиценсульфата, допированного L-аланином (DLaTGS) демонстрируют наиболее эффективный из известных пироэлектрический эффект и является универсальным детектором, которому не требуется внешнее охлаждение для получения высококачественных спектров.
Однако, в случае использования микроскопа, апертура (и образцы) становятся меньше и как следствие уменьшается энергия излучения достигающая детектора, что приводит к резкому ухудшению качества спектров. Образцы с размерами менее 50 мкм требуют выбора охлаждаемый детектор на основе теллурида кадмия и ртути (MCT), который обеспечивает болеевысокую чувствительность в условиях низкой освещенности. Использование MCT с термоэлектрическим охлаждением стало стандартным решением, благодаря непрерывному, равномерному охлаждению и отсутствию требований к техническому обслуживанию.
Однако, для исследования образцов размером менее 10 мкм лучшим вариантом детектора являются охлаждаемые жидким азотом MCT (LN-MCT) детекторы, которые, требуют некоторое время для охлаждения и/или могут потребовать повторного заполнения жидким азотом при длительном использовании. Последние по прежнему не имеют альтернатив для проведения эффективных высокоточных измерений на ИК Фурье микроскопах:
极з -зз仑讯。
极
Если вы хотите провести высокодетализированный химический анализ с высоким пространственным разрешением, не существует альтернативы использованию детекторов с матрицей в фокальной плоскости (FPA). По сравнению с довольно дешевыми решениями с использованием линейных матричных детекторов, FPA отличаются тем, что вы создаете инфракрасное изображение выбранного участка образца за одно измерение за несколько секунд (как в цифровой камере).
На таких, так называемых химических изображениях или ИК изображениях каждый пиксель содержит полный инфракрасный спектр. Интерпретируя эти ИК спектры, можно точно оценить природу образца! Преимущество использования детекторов FPA заключается в чрезвычайно высоком пространственном разрешении (особенно для измерений в режиме НПВОR). По сравнению с измерениями, проводимыми на линейных матрицах, детекторы с матрицей в фокальной плоскости (FPA) работают быстрее, точнее и калибруются с помощью лазера.
Для получения дополнительной информации о FT-IR изображениях мы создали отдельную страницу.
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.
limin。μu®ээ氨基，у¢ыÖ。→акойподродросновномприоbremumе。
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.
ВидеоиучебныепособияпоИКФурьемикроскопии
FAQ по ИК Фурье микроскопии
Часто задаваемые вопросы о микроскопии FT-IR
1. Что представляет собой ИК микроскопия?
Это применение метода ИК Фурье спектрометрии к микрообразцам.Таким образом, данный метод объединяет традиционную микроскопию и химический анализ в одном устройстве. Он идеально подходит для исследований в материаловедении и при определении первопричин возникновения брака.
2.длячUmommlimmu。
поско干讯›Ö-l。Ö-liboul。ч。listem，。представьтесеб归因当част阀чпп电э电电10omum，10omou，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?
。Однако HYPERION, оснащенный Матричным FPA детектором и НПВО-объективом, позволяет анализировать объекты на дифракционном пределе инфракрасного излучения, таким образом минимальный размер образца может составлять ≤ 1 мкм.
3. Каковы причины увеличения пространственного разрешения при использовании Германиевого НПВО кристалла?
Германий имеет (по сравнению со многими другими НПВО материалами) очень высокий показатель преломления. Поскольку он находится в непосредственном контакте с образцом, он действует как сплошная иммерсионная линза. Что увеличивает пространственное разрешение в 4 раза (пересчет на показатель преломления) по сравнению со стандартными измерениями в режиме пропускания.
4.ч期представллятсобой!
极 - ° - сL。listimuждыйпикселе取э别聚бображений已。
