Infrared/Raman Microscope AIRsight (for Researchers)

Význam tématu

Infrared a Ramanova mikroskopie poskytují komplementární molekulární informace o vzorcích v organické i anorganické oblasti. Kombinace obou metod v jediném systému zvyšuje přesnost qualitative analýzy a zkracuje čas potřebný pro přípravu i měření.

Cíle a přehled studie

AIRsight je integrovaný mikroskop kombinující FTIR a Raman spektroskopii, navržený pro jednoduché ovládání všech kroků od pozorování vzorku po analýzu dat v jediné softwarové aplikaci. Hlavním cílem je umožnit měření na stejném místě vzorku bez jeho přesouvání.

Použitá metodika a instrumentace

• Integrovaný mikroskop s širokoúhlou (10 × 13 mm) a mikroskopickou kamerou (až 7,5 × 10 μm) pro infračervená měření
• Ramanovo měření s konfokální optikou a lasery 532 nm (vyšší intenzita) a 785 nm (nižší fluorescence), objektivy 50× a 100×
• Software AMsolution Measurement (řízení měření, záznam spekter) a AMsolution Analysis (překrytí IR a Raman spekter, knihovny, vyhledávání, délkové a hloubkové měření)
• Možnost integrace s FTIR spektrometry IRTracer-100, IRXross a IRAffinity-1S

Hlavní výsledky a diskuse

• Analýza mikroplastů: identifikace polystyrenu v částicích 1–115 μm pomocí IR i Raman spekter
• Analýza pigmentů na dřevě: určení BaSO₄ IR spektrem a Pb₃O₄ Ramanem z historicky cenných vzorků
• Vícevrstvé mikrosložkové folie: zobrazení distribuce esterů ftalátu a titaničitanu rutile chemickým mapováním
• Polymorfní krystaly kofeinu: rozlišení monohydrátu a anhydru Raman spektrálními rozdíly
• Elektroda Li-ion baterie: mapování grafitového G-pásu pro hodnocení krystalinity a defektů
• Diamant-like carbon (DLC) film: kvantifikace poměru I(D)/I(G), FWHM(G) a vodíkového obsahu pro QC

Přínosy a praktické využití metody

• Jedno měření na stejném místě šetří čas a zvyšuje reprodukovatelnost
• Doplňkové informace o organických i anorganických složkách ve směsích
• Minimální nároky na prostor díky jediné přístrojové sestavě
• Automatizované mapování délkových a hloubkových profilů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s umělou inteligencí pro rychlejší vyhodnocení spekter
• Pokročilé mapovací a 3D zobrazovací režimy pro materiálový výzkum
• Inline monitorování výrobních procesů v průmyslové analytice
• Rozšíření aplikací v farmaceutickém QA/QC a nanoanalytice

Závěr

AIRsight spojuje FTIR a Raman mikroskopii do jediné platformy, kterou lze snadno ovládat jedním softwarem. Systém zvyšuje efektivitu analýzy, zkracuje dobu měření a rozšiřuje možnosti kvalitativních i kvantitativních studií mikroregionů vzorků.

Použitá instrumentace

• FTIR spektrometry: IRTracer-100, IRXross, IRAffinity-1S
• Mikroskopy: širokoúhlá kamera, mikroskopická kamera, objektivy 50× a 100×
• Lasery: 532 nm, 785 nm
• Software: AMsolution Measurement, AMsolution Analysis

Reference

• [1] Shimadzu, Application News No.01-00396
• [2] Shimadzu, Application News No.01-00395
• [3] Shimadzu, Application News No.01-00397