Khoảng Cách Đo Mẫu Ảnh Hưởng Đến Quang Phổ Cận Hồng Ngoại

Quang phổ cận hồng ngoại (NIRS) là một ứng dụng được yêu thích do khả năng độc đáo của nó có thể đo nhiều loại nguyên vật liệu khác nhau như bột, chất lỏng, chất rắn và bùn và không cần qua bước chuẩn bị mẫu. Người sử dụng có thể đo các nguyên vật liệu này ở trạng thái nguyên bản, giúp tiết kiệm thời gian và tăng năng suất phân tích. Tuy nhiên, khi phát triển phương pháp NIR, cần xem xét cẩn thận để đảm mẫu sử dụng trên MicroNIR được tối ưu hóa. Yếu tố chính ảnh hưởng đến phổ NIR là khoảng cách từ mẫu được đo đến đầu vào của máy quang phổ.

Tiến hành thực nghiệm

MicroNIR có hai đèn vonfram tích hợp, mỗi đèn có trường chiếu sáng riêng chồng lên nhau để tạo ra điểm thích hợp tập trung cường độ trắc quang. Cường độ ánh sáng trên mẫu cao nhất cách cửa sổ máy quang phổ khoảng 3 mm. Ở khoảng cách này, các bản phổ có tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (signal-to-noise) cao nhất tại thời điểm tích hợp thấp nhất. Hình 1 cho thấy một phản ứng trắc quang MicroNIR điển hình đối với khoảng cách từ cửa sổ máy quang phổ đến mẫu.

phan-ung-may-quang-pho-can-hong-ngoai
Hình 1: Phản ứng trắc quang MicroNIR điển hình đối với khoảng cách từ cửa sổ máy quang phổ đến mẫu

Hình 2 cho thấy MicroNIR được đo ở các khoảng cách khác nhau. Khi khoảng cách giữa cửa sổ MicroNIR và mẫu tăng lên, độ ảnh hưởng của kết quả cũng tăng lên. Tuy nhiên, khi khoảng cách này tăng lên, cường độ ánh sáng đến mẫu giảm, do đó gây ra sự giảm tín hiệu và dẫn đến nhiễu phổ nếu thời gian không được điều chỉnh thích hợp để làm giảm cường độ trắc quang. Một ví dụ về sự suy giảm cường độ trắc quang này, Hình 3 cho thấy các dữ liệu thô của bảng phản xạ khuếch tán 99% tại một thời gian tích hợp cố định là 10,9 ms trên nhiều khoảng cách từ mẫu đến cửa sổ máy quang phổ.

Hình 2. Độ chiếu sáng của đèn MicroNIR ở các khoảng cách 0 mm, 3 mm (có đai bảo vệ) và 10 mm so với mẫu
Hình 3: Các dữ liệu thô của bảng phản xạ khuếch tán 99% tại một thời gian tích hợp cố định

Thay đổi khoảng cách mẫu mà không tối ưu hóa thời gian tích hợp gây ra tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp hơn trong phổ NIR. Để khắc phục hiện tượng này, sau khi đặt khoảng cách từ mẫu đến cửa sổ mong muốn, người dùng nên chọn thời gian tích hợp cao hơn để khôi phục sự sụt giảm tín hiệu thô. Hình 4 cho thấy cùng một tập hợp các lần quét dữ liệu thô với một lần quét bổ sung đại diện cho khoảng cách 10 mm sử dụng thời gian tích hợp 66,9 ms so với thời gian tích hợp 10,9 ms trước đây.

Hình 4. Quét đếm thô ở khoảng cách 10 mm và 66,9 ms

Kết luận

Cần sử dụng đúng để tối ưu hóa thời gian tích hợp khi khoảng cách từ phổ kế đến mẫu xa mang lại sự cải thiện tổng thể về dữ kiệu thô và chất lượng phổ tiếp theo.
Máy quang phổ cận hồng ngoại VIAVI MicroNIR sử dụng nhiều khoảng cách từ mẫu đến máy quang phổ hoặc tiêu điểm. Cần phải chú ý để để tối ưu hóa thời gian tích hợp máy quang phổ tùy thuộc vào khoảng cách giữa mẫu và thiết bị đang được sử dụng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất phổ cao nhất cũng như hiệu suất trong quá trình phát triển đường chuẩn.

Chia sẻ:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

DMCA.com Protection Status