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FTIR Mapping與Imaging之差異解析

來源:布魯克(北京)科技有限公司   2022年09月22日 14:33  

在這篇博文中,,我們將介紹一下FTIR顯微技術(shù)中的mapping與imaging化學(xué)成像技術(shù)之間的差異。為此,,我們將N2冷卻的碲鎘汞(LN2-MCT)檢測器與焦平面陣列(FPA)檢測器進行了比較,。LN2-MCT探測器是靈敏的單點檢測器。FPA則是一種真正的成像檢測器,。

FTIR Mapping vs. Imaging


兩者的不同


在FT-IR mapping中,,使用單點檢測器、光闌和高精度工作臺可實現(xiàn)低至5μm的空間分辨率,。選擇多個測量點以一定距離間隔排列成網(wǎng)格狀,,匹配合適大小的光闌。然后,,顯微鏡逐個點的實現(xiàn)樣品掃描,。這個過程比較耗時,可能需要數(shù)小時甚至數(shù)天才能完成,,具體時間取決于樣品的狀況和感興趣的區(qū)域大小,。

在FT-IR imaging中,需要使用FPA檢測器,,按32×32,、64×64或者更多相元排列成一個矩形,其作用類似于數(shù)碼相機中的像素,,檢測器每個相元的尺寸大小可以用來替代實物光闌,。FPA檢測器中32×32或者64×64個相元可以同時工作用以收集紅外光信號。

這樣,,便會有更多的紅外光到達檢測器,,從而改善信噪比。這種32×32(1024)個相元的瞬時成像方法,,僅需通過一次時長2秒的掃描,,即可獲得與使用5μm光闌逐點掃描1024個點相同的信息。因此,,以最短檢測時間達到最大空間分辨率是可行的,。

圖片

幾種不同紅外成像技術(shù)的原理。焦平面檢測器中圖)僅需一次檢測即可捕獲視覺圖像(左圖)中顯示的整個區(qū)域,。MCT檢測器(右圖)需要進行逐點慢速掃描,。


FTIR化學(xué)成像性能

我們使用高靈敏的單點檢測器LN2-MCT和32×32 FPA檢測器對大麥粒切片進行了比較分析,。布魯克LUMOS II FTIR顯微鏡被用來進行這項檢測。對于FT-IR mapping,,我們將單點檢測器上的光闌設(shè)置為5微米(等同于FPA單個相元的大?。@樣可以獲得相同空間分辨率的比較結(jié)果,。

我們選擇了約1 mm2的樣品面積,。對于其他所有檢測參數(shù)(例如,掃描次數(shù)),,我們在這兩種檢測方法中設(shè)置的數(shù)值*相同。共采集FT-IR光譜36846張,。FPA檢測器約在1分鐘內(nèi)完成檢測,,而LN2-MCT檢測器花費了兩小時。更重要的是,,檢測速度的顯著提升并未對光譜數(shù)據(jù)的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響,。相反,從下圖清晰可見,,F(xiàn)PA imaging方法獲得的FTIR光譜的質(zhì)量遠勝過 LN2-MCT mapping方法獲得的光譜,。前者優(yōu)秀的信噪比可快速通過檢索參考庫進行組分識別,對應(yīng)生成的化學(xué)圖像也明顯更為豐富,。

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大麥粒試驗樣品,。FPA imaging(上圖)與 LN2-MCT mapping(下圖)數(shù)據(jù)的比較,F(xiàn)T-IR光譜共計36864,,空間分辨率為5µm,。


LUMOS II——多功能FTIR設(shè)備

如果您有意向采用FPA imaging成像方法,我們強烈推薦布魯克LUMOS II,。它是一款獨立式FTIR顯微鏡,,擅長失效分析、材料研究和顆粒分析,。LUMOS II結(jié)構(gòu)緊湊,、精度高,采用FPA面陣列技術(shù),,可實現(xiàn)超快化學(xué)成像,。該顯微鏡最多可配備三個探測器:2個單元素檢測器(例如,TE-MCT + LN2-MCT)和1個FPA檢測器,。

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LUMOSII


無論您選擇FPA imaging還是單點mapping成像方法,,LUMOS II始終是您的理想之選。



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