In ons huidige artikel bekijken we de nieuwste spectrometer Ontwikkelingen en trends, evenals hun toenemende belang in de industrie en Onderzoek. Ontdek hoe moderne spectrometers het spectrum en de golflengten van licht nauwkeuriger dan ooit tevoren analyseren en bijdragen aan innovatieve toepassingen op verschillende specialistische gebieden.
inhoud
Spectrometers dienen onderzoekers en ontwikkelaars als onmisbare meetinstrumenten in de wetenschappelijke analyse. Ze bieden steeds preciezere inzichten in de samenstelling van materialen tot aan de nieuwste bevindingen in het onderzoek naar menselijke cellen.
De Trends in spectrometrie worden gekenmerkt door geavanceerde detectietechnieken en de integratie van AI voor data-evaluaties. Spectrometers spelen een cruciale rol bij het onderzoek naar nieuwe materialen, bij milieuanalyse en bij medische diagnostiek. Hun vermogen om complexe spectra te analyseren maakt ze onmisbaar voor baanbrekend onderzoek op gebieden als nanotechnologie, farmaceutische producten en biotechnologie. Deze hulpmiddelen bieden waardevolle gegevens die essentieel zijn voor het begrijpen van moleculaire interacties en het ontwikkelen van nieuwe therapieën en technologieën.
In de industriële Quality Assurance Naast materiaaltesten worden spectrometers gebruikt voor het testen van verontreinigingen voedingsindustrie, colorimetrie bij textiel- en coatingcontrole, voor emissiecontrole van industriële installaties of voor petrochemische analyse van b.v. B. aardolieproducten.
Hieronder stellen wij u voor Nieuwe producten en toepassingsvoorbeelden uit industrie en onderzoek:
07.02.2024 februari XNUMX | Wettelijke eisen dwingen voedselproducenten om strenge kwaliteitscontroles uit te voeren. Dit is bedoeld om consumenten te beschermen tegen schadelijke stoffen en om ingrediënten duidelijk te vermelden. Bijna infrarood- (NIR)spectrometers zijn hiervoor het juiste hulpmiddel. Ze maken betrouwbare en niet-destructieve metingen van een grote verscheidenheid aan ingrediënten mogelijk, direct in de productielijnen van b.v. B. zuivelproducten en gebak, vleesproducten, zoetwaren of bakolie.
Nabij-infraroodspectroscopie werkt met licht met een golflengte tussen circa 800 en 2500 nm. Bij het absorberen van NIR-straling Moleculen tot trillingen gestimuleerd. Informatie over de moleculaire samenstelling kan worden afgelezen uit de gereflecteerde spectra. Deze kunnen vervolgens worden gebruikt om stoffen te identificeren en te kwantificeren. De volgende toepassing maakt dit duidelijk:
Polytec heeft spectrometers in haar portfolio met een modulair ontwerp die flexibel kunnen worden aangepast aan de gegeven product- of proceseigenschappen. NIR-spectrometers worden op veel gebieden van de voedselproductie gebruikt: fabrikanten van bakolie gebruiken de technologie om het oliegehalte van oliezaden en fruit te bepalen voordat ze worden geperst. Bij olijven kan de olie- en zuurgraad direct na de oogst op de transportband worden bepaald. Dit is belangrijk omdat leveranciers worden betaald op basis van het oliegehalte van de olijven.
Na de eerste persing meet een NIR-spectrometer het vetzuurgehalte, dat de kwaliteitsklasse bepaalt. Bijvoorbeeld met de hoogste kwaliteitsklasse extra vierge het vetzuurgehalte mag niet meer dan 0,8, of nog beter, minder dan 0,5% bedragen. Na het persen kan het restoliegehalte van de afvallen worden bepaald om te beslissen of verdere verwerking met een lagere kwaliteitsklasse de moeite waard is. NIR-spectrometers kunnen helpen de efficiëntie van het persproces te verhogen en de kwaliteit van de geproduceerde bakolie te garanderen en, idealiter, te verhogen.
25.01.2024 | Spectroanalytische instrumenten presenteert de nieuwste generatie van de spectrometer “Spectro Xepos” als een verdere kwantumsprong in energiedispersieve röntgenfluorescentieanalyse (ED-XRF). Het is ontworpen om beter te presteren dan traditionele ED-XRF-instrumenten, met prestaties die vaak gelijk zijn aan die van golflengte-dispersieve WD-XRF-instrumenten - tegen aanzienlijk lagere bedrijfskosten.
De nieuwste Spectro Xepos beschikt over tal van verbeteringen, waaronder:
De nieuwe spectrometer is bijzonder geschikt voor veeleisende taken voor snelle overzichtsanalyses of nauwkeurige analyses Kwaliteitscontroles. Toepassingen zijn onder meer te vinden in de milieutechnologie, de petrochemie en chemie, de geologie, de voedingsmiddelen- en diervoederindustrie en de farmaceutische industrie.
Vier modelvarianten bieden geoptimaliseerde prestaties voor de relevante elementgroepen in de bijbehorende matrices.
01.12.2023 | Bij de Goethe-universiteit In Frankfurt werd een ultramoderne kernspinresonantiespectrometer (NMR-spectrometer) met een frequentie van 1,2 gigahertz in gebruik genomen, een mijlpaal in het biomoleculair onderzoek.
Persoonlijkheden zoals de federale minister van Onderzoek waren bij de inauguratie aanwezig Bettina Stark Watzinger en de minister van Financiën van Hessen Michaël Boddenberg cadeau. De spectrometer, een investering van 30 miljoen euro gefinancierd door federale fondsen, de deelstaat Hessen en de universiteit, is een van de krachtigste in zijn soort ter wereld en is gespecialiseerd in de studie van biomoleculen in vaccin-, kanker- en Alzheimeronderzoek.
Dit geavanceerde apparaat opent nieuwe mogelijkheden bij het onderzoeken van de ruimtelijke vorm van biomoleculen, in het bijzonder “intrinsiek ongeordende eiwitten”. Deze eiwitten, die ruim een derde van de eiwitten in menselijke cellen uitmaken, zijn cruciaal voor het functioneren en controleren van eiwitten in de cel.
Afwijkingen hierin eiwitten kan leiden tot neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer, kanker en hart- en vaatziekten. Uitgerust met innovatieve supergeleidende technologie genereert de NMR-spectrometer een extreem homogeen magnetisch veld dat 600.000 keer sterker is dan het aardmagnetisch veld en maakt zo nauwkeurig onderzoek mogelijk.
25.03.2020 maart XNUMX | Om een lager uitvalpercentage in de productie te garanderen, moeten de processen voortdurend worden bewaakt. Color Lite heeft de spectrofotometer SPH IPM ontwikkeld voor 100% kleurmeting. Dankzij de hoge meetstabiliteit en nauwkeurigheid zijn complexe laboratoriumanalyses niet langer nodig.
Detecteert het compacte en krachtige Kleurmeetsysteem Als een kleurafwijking buiten de gespecificeerde tolerantie valt, geeft het de informatie onmiddellijk door aan het procesbesturingssysteem. De productie stopt dan automatisch. Een verkeerslicht geeft de fout visueel aan. De communicatie met de PLS vindt plaats via klantspecifieke interfaces.
Het apparaat om Fab te meten is er één 7 "touchscreen en kleurendisplay gemonteerd. Dankzij de eenvoudige en logische menunavigatie ziet de operator de gemeten waarden, evaluatie, status en alarminformatie direct op het display. Zelfs in een zware productieomgeving kan de maat Beschermd tegen stof en water door de massieve aluminium behuizing volgens IP65
Naar Reflectiemeting De meetkop kan in de behuizing worden geïntegreerd. Hiervoor kan hij extern aan een meetkamer worden bevestigd of boven de productielijn worden geplaatst. U kunt kiezen uit meetkoppen met een 5033°/45° of d/0° meetgeometrie gestandaardiseerd volgens DIN 8, evenals een d/0° meetkop met een meetoppervlak tot 80 mm. Voor het meten van de transmissie van lichtdoorlatende producten zoals films of plexiglas, wordt er een extra lichtbron geïnstalleerd. Voor vloeistoffen en poeders kan een dompelvoeler met beschermingsklasse IP67 worden aangesloten.
Dankzij de modulaire structuur wordt het kleurmeetsysteem individueel geconfigureerd, afhankelijk van het product en de toepassing, en kan het worden gecombineerd met een verscheidenheid aan optionele accessoires. Zo kan hij worden uitgerust met een volautomatische kalibratie-eenheid.
02.10.2017 oktober XNUMX | De compacte FT-IR-spectrometer ALPHA II van bekijkt is gemakkelijk te gebruiken en zeer krachtig. De moderne bediening met het touchpanel is intuïtief en comfortabel. De spectrometer is geschikt voor kwaliteitscontrole en identificatie van materialen.
19.05.2011 mei XNUMX | Een spectrometer waar onderzoekers aan werken Fraunhofer Instituut voor Physical Measurement Technology (IPM) in Freiburg meet de zonneactiviteit op het internationale ruimtestation ISS met grote precisie en heeft al onverwachte resultaten opgeleverd. In de toekomst zullen deze publiek toegankelijk worden gemaakt in een database: klimaatonderzoekers kunnen de gegevens gebruiken om te onderzoeken hoeveel zonneactiviteit het klimaat op aarde beïnvloedt.
Tot nu toe fluctueert de zonneactiviteit cyclisch: Elke elf jaar Het bereikte een minimum en elke elf jaar scheen de zon met maximale intensiteit. Bij het laatste minimum in augustus 2008 hadden de onderzoekers echter geduld nodig: de activiteit van het hemellichaam nam niet toe zoals verwacht, maar bleef afnemen - geheel onverwacht brak de zon uit zijn overigens betrouwbare ritme. Pas een jaar later, in september 2009, begon hun activiteit weer licht toe te nemen. In welke mate beïnvloeden schommelingen in de zonne-intensiteit en deze verschuiving in de zonnecyclus het klimaat op aarde?
Een zonnespectrometer, ontwikkeld door IPM van een enkele bron, van elektronica tot optica tot mechanica, helpt om deze vraag te verduidelijken. Het vond ook de gegevens die de verschuiving in de zonnecyclus laten zien. "We gebruiken de spectrometer voor het meten van extreme ultraviolette straling, of kortweg EUV, met golflengten van 17 tot 220 nm", zegt Dr. Raimund Brunner, projectmanager bij de IPM.
De speciale De wetenschappers kunnen met de spectrometer de activiteit van de zon niet alleen over een langere observatieperiode meten dan gebruikelijk bij eerdere missies, maar ook veel nauwkeuriger. Dit wordt mogelijk gemaakt door twee ionisatiekamers in de spectrometer die gevuld zijn met edelgas. Wanneer extreme UV-straling het edelgas raakt, komen er elektronen vrij uit het gas - er vloeit een elektrische stroom.
Deze stroom is evenredig met de intensiteit van de zonnestraling en dient als basis voor onderzoekers om de spectrometer te kalibreren en nauwkeurige kwantitatieve uitspraken te doen - en uiteindelijk iets te leren over de zonneactiviteit. “We bereiken meetwaarden met fouten van minder dan tien procent, wat veel beter is dan eerdere resultaten”, benadrukt hij dr. Gerhard Schmidtke, wetenschappelijk leider van het project.
Laagdiktemeting zorgt voor kwaliteit bij poedercoaten
De resultaten hiervan en twee aanvullende experimenten op het ruimtestation zouden dat moeten zijn klimaat onderzoekers zal in de toekomst helpen erachter te komen in welke mate schommelingen in de zonne-intensiteit het klimaat in onze atmosfeer beïnvloeden:
De meetgegevens zeggen veel over de omstandigheden in de omgeving Ionosfeer en thermosfeer, die beginnen op een hoogte van 80 km boven het aardoppervlak. EUV-straling regelt de temperatuur en deeltjesdichtheid van de ionosfeer. Dit heeft gevolgen: als de intensiteit van de straling verandert, heeft dit invloed op zowel de baan van satellieten als de radioverbinding tussen de satellieten en de aarde. Om bijvoorbeeld GPS-gegevens tot op de centimeter nauwkeurig te laten zijn, moet de samenstelling van de ionosfeer bekend zijn. In de toekomst zullen de verkregen gegevens worden opgeslagen in een database op internet om deze voor het publiek toegankelijk te maken.
Dat is de reden waarom de zon voor het eerst sinds de zonneactiviteit werd gedocumenteerd uit zijn positie is elfjarig ritme De onderzoekers kunnen nog niet met zekerheid zeggen wat er is gebeurd. Ze vermoeden dat er naast de eerder bekende zonnecyclus er nog een is, de Gleissberg-cyclus, die een veel langere tijdsduur heeft – waarschijnlijk 75 tot 100 jaar – en bovenop de elfjarige cyclus ligt.
De missietijd van de spectrometer met het label Troost, dat aanvankelijk slechts voor anderhalf jaar gepland was en nu drie jaar duurt, werd onlangs door de ESA met nog eens drie jaar verlengd. “Hiermee kunnen we ook de maximale zonne-intensiteit in 2013 onderzoeken”, zegt de wetenschapper blij.
Een spectrometer is hiervoor een essentieel instrument Het meten van het spectrum van lichtbronnen. Het detecteert en analyseert de lichtintensiteit over verschillende delen van het elektromagnetische spectrum, inclusief zichtbaar licht en andere golflengtebereiken.
Met behulp van een spectrometer kunnen wetenschappers en ingenieurs de spectrale samenstelling van lichtbronnen onderzoeken om chemische samenstellingen te identificeren, de kwaliteit van materialen te beoordelen of veranderingen in het milieu te volgen.
Er zijn verschillende soorten spectrometers, elk specifiek ontworpen voor verschillende toepassingen en meetbereiken van het spectrum. De meest voorkomende zijn:
een optische spectrometer werkt, door licht van een lichtbron door een prisma of rooster te laten gaan, waardoor het licht in de verschillende spectrale componenten (verschillende kleuren of golflengten) wordt opgedeeld. Deze componenten worden vervolgens geprojecteerd op een detector die de lichtintensiteit in elk deel van het spectrum meet. De resulterende gegevens verschaffen informatie over de spectrale samenstelling van de lichtbron, maken de identificatie van chemische stoffen mogelijk of het meten van concentraties van bepaalde elementen of verbindingen in een monster.
Bron: Dit artikel is gebaseerd op informatie van de volgende bedrijven: Bruker, Colorlite, Fraunhofer, Goehthe University, Polytec, Spectro.
Jens Struck is bedrijfseigenaar, journalist en webontwerper bij de Duitse online uitgever GbR in Ried.