Through-container analysis with Raman spectroscopy

Význam tématu

Neinvazivní identifikace chemických látek uvnitř obalů je klíčová pro bezpečnostní složky, celní kontrolu i výrobní QA/QC. Umožňuje eliminovat riziko expozice neznámým či nebezpečným materiálům a zrychluje rozhodovací procesy bez nutnosti fyzické manipulace s obsahem.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument představuje přenosný Ramanův spektrometr Metrohm TacticID-1064 ST vybavený příslušenstvím See-Through (ST) pro analýzu skrz papírové, plastové i skleněné bariéry. Cílem je demonstrovat schopnosti přístroje testovat vzorky bez otevření obalu, popsat jeho provoz, algoritmy pro oddělení spekter obalu a materiálu a ukázat praktické aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

Využití Ramanovy spektroskopie s excitací laserem 1064 nm dovoluje pronikat přes barevné či vícevrstvé obaly a potlačit fluorescenci. Specifické příslušenství Smart Attachments (ST, General, LWD, SWD, Short Working Distance) se automaticky detekují a optimalizují vzdálenost vzorku. Důležitou součástí je algoritmus oddělující spektrální signál obalu od signálu analyzovaného materiálu, integrovaný v softwaru přístroje.

Hlavní výsledky a diskuse

Zařízení dokáže spolehlivě identifikovat látky skrz papír, plast i sklo v řádu sekund. Testy ukázaly možnost detekce běžných narkotických řezacích látek (např. kofein, mannitol), anorganických bází (uhličitan sodný), léčiv (aspirin, paracetamol) a hořlavin (cyklohexan), a to bez otevření obalu. Generované PDF zprávy obsahují přehledné spektrální grafy se srovnávacím vzorem, parametry akvizice a separovaná spektra obalu a vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

Uplatnění nachází u složek první intervence (policie, hasiči, záchranné složky), v celní a bezpečnostní kontrole zásilek, při verifikaci surovin ve výrobním prostředí i při autentizaci léků a potravinářských přípravků. Výsledek v reálném čase, 100% testování příchozích materiálů a minimalizace laboratorních prodlev zvyšují efektivitu a bezpečnost procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření databází spekter včetně vysoce specializovaných chemických zbraní a toxických průmyslových látek, zdokonalení algoritmů pro komplexní směsi a integrace strojového učení pro automatické rozpoznávání vzorů. Dále probíhá vývoj menších a odolnějších senzorů s bezdrátovým přenosem dat a vzdálenou kontrolou.

Závěr

Metrohm TacticID-1064 ST představuje průlom v neinvazivní analýze materiálů skrz obaly díky kombinaci 1064 nm Ramanovy excitace, specializovaného příslušenství a pokročilých algoritmů. Zařízení nabízí rychlé, bezpečné a přesné výsledky pro široké spektrum aplikačních scénářů.

Reference

Metrohm, Application Note AN-RS-046: Through-container analysis with Raman spectroscopy