Nel nostro articolo attuale esaminiamo quelli più recenti Spektrometer Sviluppi e tendenze, nonché la loro crescente importanza nell'industria e Ricerca. Scoprite come i moderni spettrometri analizzano lo spettro e le lunghezze d'onda della luce in modo più preciso che mai e contribuiscono così ad applicazioni innovative in vari settori specialistici.

contenuto

• Spettrometro 2024 – Le cose più importanti in breve
• Innovazioni dello spettrometro
  • Lo spettrometro NIR controlla la qualità dell'olio d'oliva
  • Spettrometro con eccezionale analisi ED-XRF
  • Inaugurato lo spettrometro ad altissimo campo per la ricerca d’avanguardia
  • Spettrofotometro per una misurazione del colore estremamente accurata
  • Spettrometro FT-IR con pannello touch – video
  • Lo spettrometro misura le irregolarità nell'attività solare
• Domande frequenti

Spettrometro 2024 – Le cose più importanti in breve

Gli spettrometri servono a ricercatori e sviluppatori come strumenti di misura indispensabili nel analisi scientifica. Offrono informazioni sempre più precise sulla composizione dei materiali fino alle ultime scoperte nella ricerca sulle cellule umane.

* tendenze nella spettrometria sono caratterizzati da tecniche di rilevamento avanzate e dall'integrazione dell'intelligenza artificiale per la valutazione dei dati. Gli spettrometri svolgono un ruolo cruciale nella ricerca di nuovi materiali, nelle analisi ambientali e nella diagnostica medica. La loro capacità di analizzare spettri complessi li rende indispensabili per la ricerca innovativa in settori quali la nanotecnologia, la farmaceutica e la biotecnologia. Questi strumenti forniscono dati preziosi essenziali per comprendere le interazioni molecolari e sviluppare nuove terapie e tecnologie.

Nel settore industriale Quality Assurance Oltre ai test sui materiali, gli spettrometri vengono utilizzati per i test di contaminazione industria alimentare, colorimetria nel controllo tessile e dei rivestimenti, per il controllo delle emissioni di impianti industriali o per analisi petrolchimiche ad es. B. prodotti petroliferi.

Innovazioni dello spettrometro

Di seguito vi presentiamo Produktneuheiten ed esempi di applicazione dall'industria e dalla ricerca:

Lo spettrometro NIR controlla la qualità dell'olio d'oliva

07.02.2024 febbraio XNUMX | I requisiti legali obbligano i produttori alimentari a effettuare severi controlli di qualità. Lo scopo è proteggere i consumatori dalle sostanze nocive e dichiarare chiaramente gli ingredienti. Vicino agli infrarossi- Gli spettrometri (NIR) sono lo strumento giusto per questo. Consentono misurazioni affidabili e non distruttive di un'ampia varietà di ingredienti direttamente nelle linee di produzione, ad es. B. latticini e prodotti da forno, prodotti a base di carne, dolciumi o oli da cucina.

La spettroscopia nel vicino infrarosso funziona con la luce compresa tra circa 800 e 2500 nm di lunghezza d'onda. Quando si assorbe la radiazione NIR Molecole alle vibrazioni stimolato. Le informazioni sulla composizione molecolare possono essere lette dagli spettri riflessi. Questi possono quindi essere utilizzati per identificare e quantificare le sostanze. La seguente applicazione lo chiarisce:

Determinare il contenuto di olio prima della pressatura

Polytec ha nel suo portafoglio spettrometri con un design modulare che può essere adattato in modo flessibile alle proprietà del prodotto o del processo. Gli spettrometri NIR sono utilizzati in molti settori della produzione alimentare: i produttori di oli da cucina utilizzano la tecnologia per determinare il contenuto di olio di semi oleosi e frutta prima della spremitura. Per le olive, l'olio e l'acidità possono essere determinati direttamente dopo la raccolta sul nastro trasportatore. Questo è importante perché i fornitori vengono pagati in base al contenuto di olio delle olive.

Il contenuto di acidi grassi determina il livello di qualità

Dopo la prima spremitura, uno spettrometro NIR misura il contenuto di acidi grassi, che ne determina la classe di qualità. Ad esempio, con la massima classe di qualità extra vergine il contenuto di acidi grassi non deve essere superiore allo 0,8 o, meglio ancora, inferiore allo 0,5%. Dopo la spremitura è possibile determinare il contenuto di olio residuo della sansa per decidere se vale la pena un'ulteriore lavorazione con una classe di qualità inferiore. Gli spettrometri NIR possono contribuire ad aumentare l'efficienza del processo di spremitura e garantire e, idealmente, aumentare la qualità dell'olio da cucina prodotto.

Spettrometro con eccezionale analisi ED-XRF

25.01.2024 | Strumenti spettroanalitici presenta l’ultima generazione dello spettrometro “Spectro Xepos” come ulteriore salto di qualità nell’analisi della fluorescenza a raggi X a dispersione di energia (ED-XRF). È progettato per superare i tradizionali strumenti ED-XRF con prestazioni spesso uguali a quelle degli strumenti WD-XRF a dispersione di lunghezza d'onda, a costi operativi significativamente inferiori. 

L'ultimo Spectro Xepos presenta numerosi miglioramenti tra cui:

1. Migliorato Deconvoluzione spettrale per una maggiore accuratezza dei metodi di screening anche con campioni difficili con uno spettro complesso.
2. Fino a Tempi di misurazione 2 volte più brevi rispetto al modello precedente, ma con precisione paragonabile. Per molti campioni, l'analisi completa viene completata entro 1 o 2 minuti.
3. Nuovo Confezione multistrato consente allo spettrometro di analizzare lo spessore fino alla gamma dei nanometri e la composizione di un massimo di 8 strati per un massimo di 55 elementi su un substrato. Di conseguenza, il dispositivo fornisce analisi senza riferimenti basate esclusivamente su campioni solidi e puri.

Il nuovo spettrometro è particolarmente adatto per compiti impegnativi per analisi panoramiche rapide o precise controllo qualità. Le applicazioni possono essere trovate, tra gli altri, nella tecnologia ambientale, nella petrolchimica e nella chimica, nella geologia, nell'industria alimentare e dei mangimi e nel settore farmaceutico.

Quattro varianti di modello offrono prestazioni ottimizzate per i gruppi di elementi rilevanti nelle matrici corrispondenti.

Inaugurato lo spettrometro ad altissimo campo per la ricerca d’avanguardia

01.12.2023 | Al Università Goethe A Francoforte è stato messo in funzione uno spettrometro di risonanza magnetica nucleare all'avanguardia (spettrometro NMR) con una frequenza di 1,2 gigahertz, una pietra miliare nella ricerca biomolecolare.

All'inaugurazione erano presenti personalità come il Ministro federale della ricerca Bettina Stark Watzinger e il ministro delle finanze di Hesse Michael Boddenberg presente. Lo spettrometro, un investimento di 30 milioni di euro finanziato dai fondi federali, dallo Stato dell'Assia e dall'università, è uno dei più potenti del suo genere al mondo ed è specializzato nello studio delle biomolecole nella ricerca sui vaccini, sul cancro e sull'Alzheimer.

Questo dispositivo all'avanguardia apre nuove possibilità nella ricerca della forma spaziale dell' biomolecole, in particolare le “proteine ​​intrinsecamente disordinate”. Queste proteine, che costituiscono più di un terzo delle proteine ​​nelle cellule umane, sono cruciali per il funzionamento e il controllo delle proteine ​​nella cellula.

Deviazioni in questi proteine può portare a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer, il cancro e le malattie cardiovascolari. Dotato di un'innovativa tecnologia superconduttrice, lo spettrometro NMR genera un campo magnetico estremamente omogeneo che è 600.000 volte più forte del campo magnetico terrestre e consente quindi indagini precise.

Spettrofotometro per una misurazione del colore estremamente accurata

25.03.2020 marzo XNUMX | Per garantire una minore percentuale di scarti nella produzione, i processi devono essere costantemente monitorati. Colorlite ha sviluppato lo spettrofotometro SPH IPM per la misurazione del colore al 100%. Grazie all'elevata stabilità e precisione della misurazione non sono più necessarie complesse analisi di laboratorio.

Rileva il compatto e potente Sistema di misurazione del colore Se una deviazione del colore non rientra nella tolleranza specificata, trasmette immediatamente l'informazione al sistema di controllo del processo. La produzione si fermerà quindi automaticamente. Un semaforo segnala visivamente l'errore. La comunicazione con il PLS avviene tramite interfacce specifiche del cliente.

Il dispositivo per misurare Fab è con uno 7 "touchscreen e display a colori montato. Grazie alla navigazione a menu semplice e logica, l'operatore vede immediatamente sul display i valori misurati, la valutazione, lo stato e le informazioni sugli allarmi. Anche in un ambiente di produzione difficile, il misurazione Protetto contro polvere e acqua secondo IP65 dal massiccio alloggiamento in alluminio.

Testine di misurazione per ogni applicazione

A Misurazione della riflessione La testa di misurazione può essere integrata nell'alloggiamento. A questo scopo può essere fissato esternamente ad una camera di misurazione o spostato sopra la linea di produzione. È possibile scegliere tra teste di misura con geometria di misura 5033°/45° o d/0° standardizzata secondo DIN 8 e teste di misura d/0° con una superficie di misura fino a 80 mm. Per misurare la trasmissione di prodotti che trasmettono la luce come cinema o plexiglas, viene installata una fonte luminosa aggiuntiva. È possibile collegare una sonda ad immersione con grado di protezione IP67 per liquidi e polveri.

Grazie alla struttura modulare, il sistema di misurazione del colore è configurato individualmente in base al prodotto e all'applicazione e può essere combinato con una varietà di accessori opzionali. Ad esempio, può essere dotato di un'unità di calibrazione completamente automatica.

Spettrometro FT-IR con pannello touch

02.10.2017 ottobre XNUMX | Lo spettrometro FT-IR compatto ALPHA II di Sta guardando è facile da usare e molto potente. Il funzionamento moderno con il pannello a sfioramento è intuitivo e confortevole. Lo spettrometro è adatto per il controllo qualità e l'identificazione dei materiali.

Misurare le irregolarità nell'attività solare

19.05.2011 maggio XNUMX | Uno spettrometro utilizzato dai ricercatori Istituto Fraunhofer for Physical Measurement Technology (IPM) di Friburgo, misura l’attività solare sulla Stazione Spaziale Internazionale ISS con grande precisione e ha già fornito risultati inaspettati. In futuro, questi saranno resi accessibili al pubblico in un database: i ricercatori climatici potranno utilizzare i dati per studiare quanto l'attività solare influenza il clima della Terra.

Finora, l’attività solare ha fluttuato ciclicamente: Ogni undici anni Raggiunse il minimo e ogni undici anni il sole splendeva con la massima intensità. Tuttavia, con l'ultimo minimo dell'agosto 2008, i ricercatori hanno avuto bisogno di pazienza: l'attività del corpo celeste non è aumentata come previsto, ma ha continuato a diminuire - in modo del tutto inaspettato, il sole ha rotto il suo ritmo altrimenti affidabile. Solo un anno dopo, nel settembre 2009, la loro attività ha ripreso ad aumentare leggermente. In che misura le fluttuazioni dell'intensità solare e questo spostamento del ciclo solare influenzano il clima della Terra?

Uno spettrometro solare, sviluppato dall'IPM da un'unica fonte, dall'elettronica all'ottica alla meccanica aiuta a chiarire questa domanda. Ha anche trovato i dati che mostrano lo spostamento nel ciclo solare. "Usiamo lo spettrometro per misurare la radiazione ultravioletta estrema, EUV in breve, con lunghezze d'onda da 17 a 220 nm", afferma il dott. Raimund Brunner, project manager presso IPM.

Misurazioni molto più precise di prima

Lo speciale Con lo spettrometro gli scienziati possono misurare l'attività solare non solo su un periodo di osservazione più lungo rispetto alle missioni precedenti, ma anche in modo molto più preciso. Ciò è reso possibile da due camere di ionizzazione nello spettrometro riempite di gas nobile. Quando la radiazione UV estrema colpisce il gas nobile, rilascia elettroni dal gas: scorre una corrente elettrica.

Questa corrente è proporzionale all'intensità della radiazione solare e serve come base ai ricercatori per calibrare lo spettrometro e fare precise dichiarazioni quantitative - e infine imparare qualcosa sull'attività solare. "Raggiungiamo valori misurati con errori inferiori al 10%, il che è molto meglio dei risultati precedenti", sottolinea Dott. Gerhard Schmidtke, responsabile scientifico del progetto.

La misurazione dello spessore dello strato garantisce la qualità nella verniciatura a polvere

I risultati di questo e di altri due esperimenti sulla stazione spaziale dovrebbero ricercatori sul clima aiuterà in futuro a scoprire in che misura le fluttuazioni dell'intensità solare influenzano il clima della nostra atmosfera:

• Quanto dell’effetto serra è prodotto in casa?
• Quanto di questo è dovuto al cambiamento della radiazione solare?

I dati di misurazione rivelano molto sulle condizioni del Ionosfera e termosfera, che iniziano ad un'altitudine di 80 km sopra la superficie terrestre. La radiazione EUV controlla la temperatura e la densità delle particelle della ionosfera. Ciò ha delle conseguenze: se l'intensità della radiazione cambia, ciò influisce sia sull'orbita dei satelliti che sul collegamento radio tra i satelliti e la terra. Ad esempio, affinché i dati GPS siano precisi al centimetro, è necessario conoscere la composizione della ionosfera. In futuro i dati ottenuti verranno archiviati in una banca dati su Internet per renderli accessibili al pubblico.

Presumibilmente sovrapposizione dei cicli solari

Ecco perché il sole è fuori posizione per la prima volta da quando è stata documentata l’attività solare ritmo di undici anni I ricercatori non possono ancora dire con certezza cosa sia successo. Sospettano che oltre al ciclo solare precedentemente noto, ce ne sia un altro, il ciclo di Gleissberg, che ha un periodo di tempo molto più lungo - probabilmente da 75 a 100 anni - e si sovrappone al ciclo di undici anni.

Il tempo di missione dello spettrometro etichettato Consolazioni, inizialmente previsto solo per un anno e mezzo e ora per tre anni, è stato recentemente prorogato dall'ESA per altri tre anni. "Ciò significa che possiamo esaminare anche l'intensità solare massima nel 2013", dice soddisfatto lo scienziato.

Domande frequenti

Cos'è uno spettrometro?

Uno spettrometro è uno strumento essenziale per Misurazione dello spettro delle sorgenti luminose. Rileva e analizza l'intensità della luce attraverso diverse porzioni dello spettro elettromagnetico, inclusa la luce visibile e altri intervalli di lunghezze d'onda.

Cosa si misura con uno spettrometro?

Utilizzando uno spettrometro, scienziati e ingegneri possono esaminare la composizione spettrale delle sorgenti luminose per identificare le composizioni chimiche, valutare la qualità dei materiali o monitorare i cambiamenti ambientali.

Che tipo di spettrometri esistono?

Esistono diversi tipi di spettrometri, ciascuno specificamente progettato per diverse applicazioni e intervalli di misurazione dello spettro. I più comuni includono:

1. Spettrometro di assorbimento atomico specializzato nell'analisi dei metalli e di altri elementi.
2. Spettrometro di emissione misurare l'emissione di luce o radiazione elettromagnetica da parte di un campione - Applicazione: analisi dei materiali e astronomia. 
3. Spettrometro a fluorescenza misurare l'emissione di luce emessa da una sostanza quando assorbe luce o altra radiazione elettromagnetica.
4. Spettrometro FTIR (Infrarosso trasformata di Fourier) per l'analisi dei composti organici e di alcune sostanze inorganiche. Ciascuno di questi spettrometri utilizza metodi diversi per ottenere informazioni sulla composizione e le proprietà dei campioni.
5. Spettrometro a infrarossi misurare l'assorbimento, la riflessione o la trasmissione della luce infrarossa attraverso un campione - Applicazione: analisi chimiche, industria alimentare, monitoraggio ambientale.
6. spettrometria di massa per analizzare le masse delle molecole e degli atomi.
7. Spettrometro Raman utilizzare lo scattering Raman per ottenere informazioni sulla struttura molecolare di un campione - Applicazione: scienza dei materiali, medicina legale, industria farmaceutica.
8. spettrofotometro viene utilizzato principalmente per misurare l'assorbimento o la riflessione della luce in diversi intervalli di lunghezze d'onda.
9. Spettrometro UV-Vis misurare l'assorbimento o la riflessione della luce ultravioletta (UV) e visibile (Vis) da parte di un campione - applicazione: analisi, biochimica, industria alimentare.

Come funziona uno spettrometro ottico?

un lo spettrometro ottico funziona, facendo passare la luce da una sorgente luminosa attraverso un prisma o un reticolo, che scompone la luce nelle sue varie componenti spettrali (diversi colori o lunghezze d'onda). Questi componenti vengono poi proiettati su un rilevatore che misura l'intensità della luce in ciascuna sezione dello spettro. I dati risultanti forniscono informazioni sulla composizione spettrale della sorgente luminosa, consentono l'identificazione di sostanze chimiche o la misurazione delle concentrazioni di determinati elementi o composti in un campione.

Fonte: questo articolo si basa sulle informazioni delle seguenti aziende: Bruker, Colorlite, Fraunhofer, Goehthe University, Polytec, Spectro.

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