現在の記事では最新のものを取り上げます 分光計 開発とトレンド、および業界および業界におけるそれらの重要性の増大 研究。最新の分光計が光のスペクトルと波長をこれまで以上に正確に分析し、さまざまな専門分野における革新的なアプリケーションに貢献する方法をご覧ください。

分光分光計

コンテンツ

 

分光計 2024 – 最も重要なことの概要

分光計は、研究者や開発者にとって不可欠な測定器として役立ちます。 科学的分析。これらは、人間の細胞研究の最新の発見に至るまで、材料の組成に関するますます正確な洞察を提供します。

トレンド 分光測定における特徴は、高度な検出技術とデータ評価のための AI の統合です。分光計は、新材料の研究、環境分析、医療診断において重要な役割を果たしています。複雑なスペクトルを分析できるため、ナノテクノロジー、製薬、バイオテクノロジーなどの分野の画期的な研究に不可欠なものとなっています。これらのツールは、分子相互作用を理解し、新しい治療法や技術を開発するために不可欠な貴重なデータを提供します。

産業分野では 品質保証 材料試験に加えて、分光計は汚染試験にも使用されます 食品業界、繊維およびコーティング管理における比色分析、産業プラントの排出管理、または石油化学分析などに使用されます。 B. 石油製品。

分光計の革新

以下、ご紹介させていただきます 新商品 業界および研究からの応用例:

オリーブオイルの品質を管理する近赤外分光計

07.02.2024 年 XNUMX 月 XNUMX 日 |法的要件により、食品生産者は厳格な品質管理を行うことが義務付けられています。これは有害物質から消費者を守り、成分を明示することを目的としています。 近赤外- (NIR) 分光計はこれに適したツールです。これらにより、食品などの製造ラインでさまざまな成分を直接、信頼性の高い非破壊測定が可能になります。 B. 乳製品および焼き菓子、肉製品、菓子または食用油。

近赤外分光法は、約 800 ~ 2500 nm の波長の光を処理します。近赤外線を吸収する場合 分子から振動へ 刺激された。分子組成に関する情報は反射スペクトルから読み取ることができます。これらは、物質の特定と定量化に使用できます。次のアプリケーションはこれを明らかにしています。

プレス前に油分を測定する

ポリテック のポートフォリオには、特定の製品またはプロセスの特性に柔軟に適応できるモジュール設計の分光計が含まれています。 NIR 分光計は食品生産の多くの分野で使用されており、食用油のメーカーはこの技術を使用して、圧搾前に脂肪種子や果物の油含有量を測定します。オリーブの場合、油分と酸度はベルトコンベア上で収穫された直後に測定できます。サプライヤーはオリーブの油分に基づいて支払いを受けるため、これは重要です。

脂肪酸含有量が品質レベルを決定します

最初の圧搾後、NIR 分光計で脂肪酸含有量を測定し、品質クラスを決定します。たとえば、最高品質のクラスでは、 エキストラバージン 脂肪酸含有量は 0,8% を超えてはならず、さらに良いのは 0,5% 未満である必要があります。搾りかすの残留油分を圧搾後に測定することで、より低い品質クラスでさらに処理する価値があるかどうかを判断できます。 NIR 分光計は、プレスプロセスの効率を高め、生産される食用油の品質を確保し、理想的には品質を向上させるのに役立ちます。

優れた ED-XRF 分析を備えた分光計

分光分析装置 Xepos25.01.2024 | 分光分析機器 は、エネルギー分散型蛍光 X 線分析 (ED-XRF) におけるさらなる飛躍として、最新世代の分光計「Spectro Xepos」を紹介します。従来の ED-XRF 装置を上回る性能を発揮するように設計されており、多くの場合、波長分散 WD-XRF 装置と同等の性能を実現し、運用コストを大幅に削減できます。 

最新の Spectro Xepos には、次のような数多くの改善が施されています。

  1. 改善されました スペクトルデコンボリューション 複雑なスペクトルを持つ困難なサンプルであっても、スクリーニング方法の精度を高めることができます。
  2. まで 測定時間を 2 倍短縮 前モデルよりも同等の精度を実現。多くのサンプルでは、​​完全な分析は 1 ~ 2 分以内に完了します。
  3. 新しい 多層パッケージ 分光計は、基板上の最大 8 個の元素について、ナノメートル範囲までの厚さと最大 55 層の組成を分析できます。その結果、このデバイスは固体の純粋なサンプルのみに基づいたリファレンスフリーの分析を実現します。

新しい分光計は、迅速な概要分析や正確な分析などの要求の厳しいタスクに特に適しています。 品質管理。アプリケーションは、環境技術、石油化学と化学、地質学、食品および飼料産業、医薬品などに見られます。

4 つのモデル バリアントは、対応する行列の関連要素グループに対して最適化されたパフォーマンスを提供します。

最先端研究用の超強磁場分光器が誕生

01.12.2023 | で ゲーテ大学 周波数 1,2 ギガヘルツの最先端の核磁気共鳴分光計 (NMR 分光計) がフランクフルトで稼働し、生体分子研究の画期的な出来事となりました。

連邦研究大臣などの著名人が就任式に出席 ベッティーナ・スターク=ヴァツィンガー そしてヘッセン大蔵大臣 ミヒャエル・ボーデンバーグ 現在。この分光計は、連邦基金、ヘッセン州、大学の資金提供により30万ユーロを投資しており、この種のものとしては世界で最も強力なもののXNUMXつで、ワクチン、がん、アルツハイマー病の研究における生体分子の研究に特化している。

この最先端の装置は、空間形状の研究に新たな可能性をもたらします。 生体分子、特に「本質的に無秩序なタンパク質」。これらのタンパク質は人間の細胞内のタンパク質の 3 分の 1 以上を構成しており、細胞内のタンパク質の機能と制御にとって重要です。

これらの逸脱 たんぱく質 アルツハイマー病、がん、心血管疾患などの神経変性疾患を引き起こす可能性があります。革新的な超電導技術を備えた NMR 分光計は、地球磁場の 600.000 万倍という極めて均一な磁場を生成し、正確な調査を可能にします。

高精度の色測定を実現する分光光度計

25.03.2020年XNUMX月XNUMX日 |生産時のスクラップ率を確実に下げるために、プロセスを常に監視する必要があります。 ColorLite は、100% の色測定を可能にする分光光度計 SPH IPM を開発しました。測定の安定性と精度が高いため、実験室での複雑な分析はもう必要ありません。

コンパクトかつ強力な検出 測色システム 色の偏差が指定された許容値を超えた場合、その情報は直ちにプロセス制御システムに送信されます。その後、生産は自動的に停止します。信号機がエラーを視覚的に示します。 PLS との通信は、顧客固有のインターフェイスを介して行われます。

ファブを測定するためのデバイスはXNUMXつあります 7「タッチスクリーンとカラーディスプレイ 装着。 シンプルで論理的なメニューナビゲーションのおかげで、オペレーターは測定値、評価、ステータス、およびアラーム情報をすぐにディスプレイに表示できます。 厳しい製造環境でも、 測定 IP65に準拠した巨大なアルミニウム製ハウジングにより、ほこりや水から保護されています。

あらゆる用途向けの測定ヘッド

反射測定 測定ヘッドはハウジングに組み込むことができます。この目的のために、測定チャンバーの外部に取り付けるか、生産ラインの上を横切ることができます。 DIN 5033 に従って標準化された 45°/0° または d/8° 測定ジオメトリを備えた測定ヘッド、および最大 0 mm の測定面を備えた d/80° 測定ヘッドから選択できます。などの光透過性製品の透過率測定に。 フィルム またはプレキシガラスの場合は、追加の光源が取り付けられます。保護等級IP67の浸漬プローブを液体および粉体に接続できます。

モジュール構造のおかげで、色測定システムは製品とアプリケーションに応じて個別に構成され、さまざまなオプションのアクセサリーと組み合わせることができます。 たとえば、全自動校正ユニットを装備することができます。

タッチパネル付きFT-IR分光計

02.10.2017年XNUMX月XNUMX日 |コンパクトな FT-IR 分光計 ALPHA II ブルカー 使いやすくて非常に強力です。タッチパネルによる最新の操作は直感的で快適です。この分光計は材料の品質管理と識別に適しています。

 

太陽活動の不規則性を測定する

フラウンホーファー分光計


19.05.2011年XNUMX月XNUMX日 |研究者が開発した分光計 フラウンホーファー研究所 フライブルクの物理測定技術 (IPM) の研究者は、国際宇宙ステーション ISS 上の太陽活動を非常に正確に測定し、すでに予想外の結果をもたらしています。将来的には、これらはデータベースとして公的にアクセスできるようになり、気候研究者はそのデータを使用して、太陽活動が地球の気候にどの程度影響を与えるかを調査できるようになります。

これまでのところ、太陽活動は周期的に変動しています。 11年ごと それは最小値に達し、2008年ごとに太陽は最大の強度で輝きました。しかし、2009 年 XNUMX 月の最後の最小値では、研究者らは忍耐を必要としていました。天体の活動は予想通りに増加せず、減少し続けました。完全に予期せず、太陽は信頼できるリズムから抜け出しました。彼らの活動が再びわずかに増加し始めたのは、わずか XNUMX 年後の XNUMX 年 XNUMX 月でした。太陽の強度の変動と太陽周期の変化は、地球の気候にどの程度影響を与えるのでしょうか?

電子機器から光学、メカニクスまで単一のソースからIPMが開発した太陽分光計は、この問題を明確にするのに役立ちます。 また、太陽サイクルの変化を示すデータを見つけました。 「分光計を使用して、波長が17から220 nmの範囲の極端紫外線(略してEUV)を測定します」と、Dr。medは述べています。 IPMのプロジェクトマネージャー、ライムントブルナー。

以前よりもはるかに正確な測定

特別な 科学者たちは分光計を使用して、これまでのミッションで通常よりも長い観測期間にわたって太陽の活動を測定できるだけでなく、はるかに正確に太陽の活動を測定できるようになりました。これは、希ガスが充填された分光計内の 2 つの電離箱によって可能になります。極紫外線が希ガスに当たると、ガスから電子が放出され、電流が流れます。

この電流は太陽放射の強度に比例し、研究者が分光計を校正して正確な定量的記述を行うための基礎として機能し、最終的には太陽活動について何かを知ることができます。 「誤差が 10% 未満の測定値を達成しました。これは、以前の結果よりもはるかに優れています」と強調します。 博士。ゲルハルト・シュミットケ、プロジェクトの科学リーダー。


層の厚さの測定により、粉体塗装の品質が保証されます


この実験と宇宙ステーションでの追加の 2 つの実験の結果は次のとおりです。 気候研究者 将来的には、太陽の強さの変動が大気の気候にどの程度影響を与えるかを調べるのに役立ちます。

  • 温室効果のどれくらいが自家製ですか?
  • このうちどれくらいが日射量の変化によるものでしょうか?

測定データから、環境の状態について多くのことが明らかになります。 電離層と熱圏、それは地表から80 kmの高度で始まります。 EUV 放射は、電離層の温度と粒子密度を制御します。これには影響があります。放射線の強度が変化すると、衛星の軌道と、衛星と地球の間の無線接続の両方に影響します。たとえば、GPS データをセンチメートル単位で正確にするには、電離層の組成を知る必要があります。将来的には、取得されたデータはインターネット上のデータベースに保存され、一般にアクセスできるようになる予定です。

おそらく太陽サイクルの重ね合わせ

太陽活動が記録されて以来、初めて太陽がその位置からずれているのはこのためです 11年リズム 研究者らは、何が起こったのかをまだ確信を持って言えていない。彼らは、これまで知られていた太陽周期に加えて、グライスバーグ周期という別の周期があり、それよりもはるかに長い期間(おそらく75年から100年)があり、XNUMX年周期に重ね合わされているのではないかと考えている。

ラベルが付いた分光計のミッション時間 ソラセスは、当初は 2013 年半のみの計画でしたが、現在は XNUMX 年間ですが、最近 ESA によってさらに XNUMX 年間延長されました。 「これは、XNUMX 年の最大太陽光強度も調べることができることを意味します」と科学者は嬉しそうに言います。

よくある質問

分光計とは何ですか?

分光計は、次のような用途に不可欠な機器です。 光源のスペクトルの測定。可視光やその他の波長範囲を含む、電磁スペクトルのさまざまな部分にわたる光の強度を検出して分析します。

分光計で何を測定しますか?

分光計を使用すると、科学者やエンジニアは光源のスペクトル組成を調べて、化学組成を特定したり、材料の品質を評価したり、環境変化を監視したりできます。

どのような種類の分光計がありますか?

分光計にはさまざまな種類があり、それぞれがさまざまな用途やスペクトルの測定範囲に合わせて特別に設計されています。最も一般的なものは次のとおりです。

  1. 原子吸光分析装置 金属およびその他の元素の分析を専門としています。
  2. 発光分析装置 サンプルによる光または電磁放射の放射を測定します - 用途: 材料分析と天文学。 
  3. 蛍光分光計 物質が光またはその他の電磁放射線を吸収するときに物質が発する光の放射を測定します。
  4. FTIR分光計 (フーリエ変換赤外) 有機化合物および一部の無機物質の分析用。これらの分光計はそれぞれ、異なる方法を使用してサンプルの組成と特性に関する情報を取得します。
  5. 赤外分光計 サンプルを通る赤外線の吸収、反射、透過を測定します - 用途: 化学分析、食品産業、環境モニタリング。
  6. 質量分析 分子や原子の質量を分析します。
  7. ラマン分光計 ラマン散乱を使用してサンプルの分子構造に関する情報を取得します - 用途: 材料科学、法医学、製薬産業。
  8. 分光光度計 主に、さまざまな波長範囲の光の吸収または反射を測定するために使用されます。
  9. 紫外可視分光計 サンプルによる紫外 (UV) および可視 (Vis) 光の吸収または反射を測定します - 用途: 分析、生化学、食品産業。

光学分光計はどのように機能するのでしょうか?

アイン 光学分光計の動作、光源からの光をプリズムまたは回折格子に通すことで、光がさまざまなスペクトル成分(異なる色または波長)に分解されます。これらの成分は、スペクトルの各セクションの光強度を測定する検出器に投影されます。結果として得られるデータは、光源のスペクトル組成に関する情報を提供し、化学物質の同定や、サンプル中の特定の元素や化合物の濃度の測定を可能にします。

出典: この記事は、Bruker、Colorlite、Fraunhofer、Goehthe University、Polytec、Spectro の企業からの情報に基づいています。

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著者情報
イェンスは、ストラック

Jens Struck は、リートにあるドイツのオンライン パブリッシャー GbR のビジネス オーナー、ジャーナリスト、ウェブ デザイナーです。