4 reasons to switch to Thermo Scientific FT-NIR

Význam tématu

Analýza v blízké infračervené oblasti (FT-NIR) představuje rychlý, neinvazivní a robustní nástroj pro kvantitativní i kvalitativní stanovení v širokém spektru průmyslových aplikací — od farmacie přes potravinářství až po polymery a chemikálie. Přechod z disperzních NIR systémů na FT-NIR přináší výhody v podobě vyšší spektrální přesnosti, reprodukovatelnosti a stability, což zjednodušuje přenos kalibrací mezi přístroji a zkracuje dobu nasazení metod v provozu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentovaného materiálu je demonstrovat čtyři hlavní důvody pro přechod na Thermo Scientific FT-NIR (konkrétně Antaris II): eliminace potřeby standardizace mezi přístroji (u disperzních technik), rychlý přenos existujících metod, dostupná globální aplikační a servisní podpora a obecná spolehlivost FT-NIR technologie. Text shrnuje konstrukční řešení analyzátoru, dostupné vzorkovací moduly a typické aplikační oblasti, v nichž FT-NIR nabízí praktické přínosy.

Použitá metodika a instrumentace

Popisované řešení je založeno na Fourierově transformaci v NIR (FT-NIR), která poskytuje výhodu lepší vlnové délkové přesnosti a vyšší spektrální rozlišení než typické disperzní přístroje. Klíčové principy a postupy zahrnují:

• FT-NIR spektroskopie pro rychlé sběry spekter s vysokou přesností vlnové délky a opakovatelností.
• Kalibrační transfery a sofistikované softwarové nástroje (chemometrie) pro rychlý převod existujících metod mezi přístroji.
• Robustní mechanická a optická konstrukce (dynamické zarovnání) pro stabilní provoz v průmyslovém prostředí.

Použitá instrumentace

Popisovaná instrumentace a příslušenství zahrnují (výčet a stručný popis):

• Thermo Scientific Antaris II FT-NIR Analyzer — hlavní FT-NIR jednotka s vysokou spektrální přesností a stabilitou.
• Thermo Scientific SabIR Diffuse Reflectance Probe — sonda pro bodovou analýzu pevných vzorků; integrovaný referenční standard Spectralon; dostupná vláknová optika (2 m, 3 m).
• Transmission module — modul pro měření kapalin ve zkumavkách, vialech a kyvetách; možnost teplotní kontroly (až 100 °C) a detekce InGaAs; zaměnitelné karusely a pozice pro referenci.
• Sample Cup Spinner — rotor pro homogenizaci a průměrování signálu u heterogenních pevných směsí.
• Specializované vzorkovací moduly — tabletový analyzátor, transflektanční adaptér pro kapaliny, přizpůsobení pro skleněné lahve.
• MultiPro Autosampler — automatizované vzorkování pro transmisní a difuzní měření tablet a softgelů.
• TQ Analyst software — chemometrický software pokrývající základní i pokročilé modelování, včetně průvodců pro vývoj metod a diagnostiky výkonu.

Hlavní výsledky a diskuse

Prezentované argumenty a technické rysy vedou k těmto klíčovým závěrům:

• Opakovatelný návrh analyzátoru umožňuje vysokou systémovou konzistenci mezi přístroji, čímž se snižuje potřeba rozsáhlé standardizace typicky nutné u disperzních přístrojů.
• Přenos existujících NIR metod je možný velmi rychle — výrobce uvádí možnosti transferu v řádu méně než jedné hodiny za ideálních podmínek, což zahrnuje softwarové nástroje a testované postupy pro zajištění shody výsledků.
• Vysoká přesnost vlnové délky, vyšší spektrální rozlišení a dynamické optické zarovnání zvyšují spolehlivost měření v provozním prostředí, snižují drift a potřebu časté rekalibrace.
• Dostupnost globální aplikační databáze a servisní sítě usnadňuje zavádění metod v různých lokalitách a podporuje jednotné aplikace napříč provozy.

Diskuse zdůrazňuje, že kombinace softwarových nástrojů (chemometrie) a robustního hardwaru významně zkracuje čas potřebný pro zavedení a ověření nových analytických metod, přičemž citlivé aspekty zůstávají inzerovány pro konkrétní aplikace (vlhkost, složení tablet, obsahové uniformity apod.).

Přínosy a praktické využití metody

Praktické přínosy nasazení FT-NIR Antaris II včetně doplňků lze shrnout následovně:

• Rychlé nasazení metod a minimalizace prostojů v kvalitativních a kvantitativních kontrolách.
• Snížení nároků na mezi-přístrojovou standardizaci a menší nutnost častých rekalibrací.
• Možnost analýzy široké škály matric: tablety, prášky, kapaliny, biologické a potravinářské vzorky, polymery.
• Vhodné pro laboratorní i on-line/procesní monitoring díky robustní konstrukci a modulárnímu příslušenství (sondy, autosamplery, moduly přenosu).
• Rozšířené chemometrické nástroje umožňují vytvářet vysoce výkonné a diagnosticky prověřené modely.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry vývoje a nasazení FT-NIR technologií zahrnují:

• Integrace pokročilých algoritmů strojového učení a automatizované chemometrie pro rychlejší a přesnější modelování složitých matric.
• Rozvoj inline a on-line monitoringu procesů s vyšší frekvencí měření a automatickou korekcí vlivů prostředí.
• Zlepšení detektorů (vyšší citlivost InGaAs a další polovodičové detektory) a miniaturizace vzorkovacích sond pro širší pole aplikací v terénu.
• Větší využití centralizovaných kalibračních databází a cloudových nástrojů pro sdílení a rychlý transfer metod mezi site-to-site.
• Multiparametrické a multi-modální přístupy kombinující NIR s jinými technikami pro komplexnější charakterizaci materiálů.

Závěr

Přechod na FT-NIR platformu Antaris II nabízí jasné výhody v podobě vyšší spektrální přesnosti, robustnosti a snadného přenosu kalibrací mezi přístroji. Pro provozy, které vyžadují rychlé nasazení metod, opakovatelnost mezi systémy a nízkou údržbu kalibrací, představuje FT-NIR efektivní řešení. Kombinace modulárního příslušenství a pokročilého softwaru umožňuje přizpůsobit systém širokému spektru aplikací v průmyslové analytice.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Antaris II FT-NIR Analyzer – product information brochure, 2019.