Микроспектроскопия для анализа дефектов

  • Connect

Частицы

Анализ частиц, загрязнений и включений

Электроника

Определение загрязнений

Фармацевтические препараты

Идентификация частиц и включений

Автомобилестроение

Анализ дефектных частей автомобилей

Бумага

Исследование негомогенности

Эффективный анализ дефектов

Определение химических причин возникновения дефектов

Полимеры и пластики

Обнаружение нарушения состава, идентификация загрязнений

Анализ частиц
на любой Поверхности, Фильтре или Матрице

В домашних условиях частицы представляют собой неудобство, от которого можно избавиться при помощи пылесоса. В промышленности такие частицы могут привести к большим финансовым потерям в долгосрочной перспективе.

Частицы пыли могут испортить всю работу по покраске и снизить долговечность герметичных механических и электронных компонентов, поэтому чистые помещения и воздушные фильтры играют решающую роль в предотвращении загрязнений.

Одна из современных проблем - частицы микропластика, которые десятилетиями попадали в окружающую среду и теперь начинают появляться в наших продуктах питания и питьевой воде.

Фурье- и Рамановская микроскопия обеспечивают аналогичные, но дополняющие друг друга подходы к анализу органических и неорганических частиц. Они используются для химической идентификации загрязняющих веществ и создания химических карт, показывающих распределение частиц.

Преимущество Фурье-микроскопии - это готовая возможность исследовать частицы на любой подложке, поверхности, фильтре и образце, в основном без необходимости тщательной подготовки образца.

Рамановская микроскопия, в свою очередь, способна характеризовать гораздо более широкий спектр неорганических материалов и позволяет пространственно разделять волокна и частицы в нанометровом разрешении.

Оба метода имеют разные преимущества, и каждое конкретное приложение определяет, использовать ли Фурье, Раман или оба метода. Оба метода могут быть легко автоматизированы, и подходящее программное обеспечение может помочь в достижении быстрых результатов.

Узнайте больше в нашем AppNote по автоматическому анализу частиц: M181

Следующие примеры применений дают обзор того огромного потенциала, который дает колебательная спектроскопия!

Включения в полимерную матрицу (ИК-Фурье)

Полиуретаны используются в производстве высокоэластичных пенополиуретанов, высокоэффективных адгезивов, поверхностных покрытий и поверхностных герметиков, синтетических волокон, ковровых покрытий, жестких пластиковых деталей, шлангов и трубок.

Во время изготовления трубок включения и загрязнения в материале могут привести к ухудшению качества и, таким образом, к образованию точек потенциального разрушения.

В этом примере продукт из полиурентана был исследован с помощью ИК-НПВО микроскопии. На визуальном изображении (см. ниже) хорошо видны включения в прозрачной полимерной матрице.

При использовании ножевой аппертуры область измерений располагалась настолько точно, что полиуретановая матрица вообще не мешала измерению.

Маленькие белые пятна были быстро идентифицированы как частицы полиамида, в то время как большое «волокнообразное» загрязнение оказалось более сложным для идентификации. Путем сравнения спектров можно было определить основные компоненты, которые представляют собой сложный эфир жирной кислоты, а также неуточненные сульфат и карбонат.

Такие анализы могут предоставить важные подсказки о происхождении загрязнений и послужить эффективным инструментом для устранения проблем.

Больше информации в AppNote! MIC411.

Микропластики в Осадке

Одним из преимуществ метода Рамановской спектроскопии является полная неинвазивная природа анализа. ИК-НПВО имеет много преимуществ, но всегда необходимо обеспечить достаточный контакт между кристаллом НПВО и образцом.

Прекрасной демонстрацией возможностей метода ИК-НПВО для анализа частиц на любом субстрате и фильтрующем материале является исследование микропластического загрязнения.

Существуют различные методы экстракции по плотности для разделения органического и неорганического материала, найденного в озерах, океанах и реках, но в то же время возможно извлечь образец из речного осадка и проанализировать его напрямую.

увеличить

Выше показано темное волокно в окружении неорганического осадка. Красные квадраты - это размеры соответствующих апертур, которые были настроены с целью анализа волокна изолировано от всего остального. Таким образом, получают высококачественные спектры материала независимо от его окружения.

Таким образом, волокно было однозначно идентифицировано как полиамид

Хотите узнать больше о анализе микропластиков методом ИК-спектроскопии?

Обратите внимание на наш AppNote

Загрязнения электронных печатных плат (Раман)

Одним из преимуществ метода Рамановской спектроскопии является полная неинвазивная природа анализа. ИК-НПВО имеет много преимуществ, но всегда необходимо обеспечить достаточный контакт между кристаллом НПВО и образцом.

Однако, иногда исследуемые образцы настолько уязвимы, что физический контакт может привести к их повреждению. В таких случаях, например при производстве полупроводниковых пластин и печатных плат, проблема загрязнения частицами известна очень давно.

На рисунке ниже показаны спектры комбинационного рассеяния, полученные от двух частиц, обнаруженных на недавно изготовленной плате.

увеличить

Данные регистрировались при лазерном возбуждении с длиной волны 785 нм, со спектральным разрешением 4 cm-1 в течение одной минуты с использованием конфокального режима рамановского микроскопа SENTERRA II с объективом 50 x 0,75 NA.

Оба образца показали высокую флуоресценцию, которая была компенсирована с помощью запатентованной Bruker функцией коррекции вогнутой базовой линии.

Более подробную информацию об идентификации частиц с помощью Раман-спектроскопии можно найти в нашем AppNote: R530

Частицы в Воде под стеклом (Раман)

Раман-спектроскопия позволяет проводить определенные измерения, которые недоступны для ИК-Фурье спектроскопии, и наоборот. Одной из таких задач является возможность измерять конфокально, что означает, что измерение происходит позади или внутри оптически прозрачного материала.

В данном примере была исследована запечатанная фармацевтическая ампула. Проверка под микроскопом быстро выявила небольшое плавающее включение (см. ниже), состав которого был определен с помощью Раман-микроскопии.

увеличить

После того, как по спектру комбинационного рассеяния взвешенная частица была идентифицирована как хлопок, вероятный источник загрязнения был определен, и частица, скорее всего, попала в ампулу по воздуху перед заполнением и герметизацией.

Другой пример использования конфокальной рамановской микроскопии - исследование экранов и панелей дисплеев.

Вы хотите узнать больше о конфокальной рамановской микроскопии?

Дальнейшая информация