红外显微镜如何工作以及我们如何节省您的时间和金钱

FTIR光谱法是一种完善的技术，用于通过分析材料的IR吸收和发射特性来分析物质的构成。FTIR的傅立叶变换是指获取原始数据并将其转换为相应频谱的特定数学原理。

当与FTIR显微镜结合使用时，研究人员可以在光谱仪分析时可视化样品。

FTIR光谱仪用于光谱分析，而检测器则用于对样品进行成像。当发生这种成像时，它将特定的样品区域或区域定义为像素。光谱仪分析了每个像素的红外光谱。

此外，显微镜可以分析比单独的FTIR光谱法更小的样品。但是，样本量可能从一个FTIR显微镜到另一个FTIR显微镜各不相同。其他特征差异包括完全与半自动分析/可视化以及在分析发生时捕获和存储样品的图像或视频的能力。

FTIR成像是与材料科学，失败分析，粒子分析和化学分析有关的研究的理想选择。

这种测量方法是一种简单的方法，几乎​​不需要样品准备。但是，它具有其局限性，例如在某些类型的样品中有些限制的反射测量。根据Shimadzu的说法，一个这样的样本是粘附在高度反射金属底物上的异物。

反射技术是使用Cassegrain物镜进行的，该目标与传统显微镜的物镜镜头不同。Cassegrain物镜使用初级和次级镜，以特定程度将IR光束发送到样品上。

虽然设计简单，但反射测量与黑暗样品无法很好地工作。IR反射材料在此目标和技术中最有效。

像反射样品技术一样，衰减的总反射率（ATR）很简单，不需要大量样品制备。它使用专门的晶体材料来获取样品的化学信息。

更具体地说，它用于测量当光束与样品接触时内部反射的IR梁的变化。光束被针对具有一定角度的高折射率的光学致密晶体，从而产生了渐射波，该波浪延伸到与晶体接触的样品中延伸到样品中。

在样品吸收能量的红外光谱区域中，evan灭波被减弱。然后，该衰减的光束返回到晶体，然后退出相对的端，该末端针对IR光谱仪中的检测器。检测器记录了衰减的红外光束作为用于生成红外光谱的干扰图信号。

传输测量被广泛认为是分析固体，液体和气体的最传统方法。该分析提供了对红外采样技术的高灵敏度和检测。进行FTIR分析时，研究必须将样品放入光谱仪的红外光束中。

采用了两个Cassegrain目标来衡量传输：聚焦镜头和冷凝器镜头。聚焦目标以与反思目标相同的方式起作用。光穿过焦点的样品，然后撞击冷凝器，将光束直接进入检测器。

样品必须很薄（建议的尺寸小于50微米），并且必须制备成颗粒，mull或膜。使用这种抽样技术，可以为许多样品获得出色的光谱。这包括各种聚合物，例如可溶性聚合物，薄聚合物膜，非碳填充的深色聚合物膜，不规则形状的聚合物和常规形状聚合物。这还包括颗粒或木材形式和热塑性粉末的有机粉末。

有多种生成红外图像的方法。最简单的是在样品上执行具有定义距离的单个测量结果，并称为单点映射。

也就是说，创建红外图像更有效地需要专门的检测器，这可以可视化整个红外光谱。IR显微镜中最常见的检测器之一是焦平平阵列（FPA）。该图像传感器在显微镜焦平面上采用各种光感应像素。

检测器通过拾取特定波长的照片，然后创建与它检测到多少光子成比例的电荷的照片。然后分析该电荷并用于构建图像。这种特定类型的检测器可以同时收集多达16,000个像素，从而可以进行IR成像。

IR显微镜是科学家的强大成像工具，将继续发展到未来。但是，分析收集的数据可能需要整整一天的时间。这使得IR显微镜在临床环境中的实用性相当限制。但是，Ruhr-UniversitätBochum（Rub）的一组研究人员简化了这一测量步骤，并将分析时间从一天减少到几分钟。

他们通过使用量子级联激光器（QCL）实现了这一目标。与常规的IR显微镜不同，基于QCL的IR显微镜只能采用单个频率，该频率降低了测量和分析阶段。这些基于QCL的IR可用于癌组织的无标签分类。

在对110个组织样品的研究中，与组织病理学相比，这种方法的敏感性和100％的特异性被证明是癌症诊断的金标准。快速癌症诊断对于癌症治疗至关重要。较早的医生可以诊断出它，患者的机会越好。