Jul 01, 2025
A közeli-infravörös (NIR) spektroszkópia forradalmasítja az anyagvizsgálatot azáltal, hogy kritikus adatokat nyer ki anélkül, hogy megváltoztatná a mintákat. Titka abban rejlik, hogy kihasználja a fény-anyag kölcsönhatásokat 950–1650 nm között – ahol a fotonok két kulcsmechanizmuson keresztül fedik fel a molekuláris titkokat:
1. A nem destruktív észlelés fizikája
Diffúz visszaverődési mód
Amikor a NIR fény szilárd/granuláris mintákat ér (pl. gabonafélék), akkor:
▶ 1–5 mm mélyre hatol a felszín alá
▶ Szóródik a C-H/O-H kötések kölcsönhatása miatt
▶ Visszaverődik, összetételi adatokat hordozva
Példa: Búzafehérje analízise anélkül, hogy a szemeket megőrölnék.
Átviteli mód
Folyadékok/átlátszó anyagok esetén (pl. olajok):
▶ A fény áthalad a mintán
▶ Bizonyos hullámhosszakat elnyelnek a molekuláris kötések
▶ Az érzékelő a csillapított fény intenzitását méri
Példa: Olívaolaj tisztaságának másodpercek alatti tesztelése.
2. Az IAS-5100 fényúti zsenialitása: Szabadalmazott oldalirányú megvilágítás
A hagyományos NIR küzd az egyenetlen mintákkal. Az IAS-5100 innovációja ezt megoldja:
Hogyan működik:
Fénykeverő technológia: Az oldalról kibocsátott fény beburkolja a részecskéket, megháromszorozva az effektív analízis területet.
Nincs szükség őrlésre: Egész szemek/granulátumok laboratóriumi szintű pontosságot adnak (SEC* ≤0,2%).
Valós hatás: Rejtett nedvességzsebeket észlel rizsszemekben, amelyeket a felülről lefelé irányuló rendszerek kihagynak.
3.A fény-anyag kölcsönhatás kvantummechanikája
Molekuláris 'ujjlenyomat' dekódolás
Energiaelnyelés:
A fotonok magasabb rezgési állapotokba gerjesztik a molekuláris kötéseket (C-H, O-H).
Δ
E=hν(h=Planck-állandó, ν=fényfrekvencia)Δ
E
=hν(h=Planck-állandó, ν=fényfrekvencia)
Spektrális aláírások:
Minden kötés egyedi hullámhosszokat nyel el (pl. O-H: 1450 nm, C-H: 1730 nm).
Jelértelmezés:
Az észlelt elnyelési intenzitások kemometriai modellekkel kémiai koncentrációkká alakulnak.
Miért fontos a behatolási mélység
|
Minta típusa |
Optimális mélység |
Adatpontosság |
|
Whole grains |
2–3 mm |
Protein: ±0.25% |
|
Powders |
0,5–1 mm |
Páratartalom: ±0,15% |
|
Olajok |
Teljes átvitel |
SZKS*: ±0,05% |
*SZKS: Szabad Zsírsav