Dans notre article actuel, nous examinons les derniers Spektrometer Les développements et les tendances ainsi que leur importance croissante dans l'industrie et recherche. Découvrez comment les spectromètres modernes analysent le spectre et les longueurs d'onde de la lumière plus précisément que jamais, contribuant ainsi à des applications innovantes dans divers domaines spécialisés.

Contenu

• Spectromètre 2024 – L’essentiel en bref
• Innovations spectromètres
  • Le spectromètre NIR contrôle la qualité de l'huile d'olive
  • Spectromètre avec une analyse ED-XRF exceptionnelle
  • Inauguration d'un spectromètre à très haut champ pour la recherche de pointe
  • Spectrophotomètre pour une mesure des couleurs très précise
  • Spectromètre FT-IR avec écran tactile – vidéo
  • Un spectromètre mesure les irrégularités de l'activité solaire
• Foire aux Questions

Spectromètre 2024 – L’essentiel en bref

Les spectromètres servent aux chercheurs et aux développeurs en tant qu'instruments de mesure indispensables dans le analyse scientifique. Ils offrent des informations de plus en plus précises sur la composition des matériaux grâce aux dernières découvertes de la recherche sur les cellules humaines.

J'ai noté la Trends en spectrométrie se caractérisent par des techniques de détection avancées et l’intégration de l’IA pour l’évaluation des données. Les spectromètres jouent un rôle crucial dans la recherche de nouveaux matériaux, dans l'analyse environnementale et dans le diagnostic médical. Leur capacité à analyser des spectres complexes les rend indispensables aux recherches révolutionnaires dans des domaines tels que la nanotechnologie, les produits pharmaceutiques et la biotechnologie. Ces outils fournissent des données précieuses essentielles à la compréhension des interactions moléculaires et au développement de nouvelles thérapies et technologies.

Dans le domaine industriel Assurance de la qualité En plus des tests de matériaux, les spectromètres sont utilisés pour les tests de contamination. Industrie alimentaire, la colorimétrie dans le contrôle des textiles et des revêtements, pour le contrôle des émissions des installations industrielles ou pour l'analyse pétrochimique, par ex. B. produits pétroliers.

Innovations spectromètres

Ci-dessous nous vous présentons Nouveaux produits et exemples d’applications issus de l’industrie et de la recherche :

Le spectromètre NIR contrôle la qualité de l'huile d'olive

07.02.2024 février XNUMX | Les exigences légales obligent les producteurs de produits alimentaires à effectuer des contrôles de qualité stricts. L'objectif est de protéger les consommateurs des substances nocives et de déclarer clairement les ingrédients. Proche infrarouge- Les spectromètres (NIR) sont l'outil idéal pour cela. Ils permettent des mesures fiables et non destructives d'une grande variété d'ingrédients directement dans les lignes de production, par ex. B. produits laitiers et produits de boulangerie, produits carnés, confiseries ou huiles de cuisson.

La spectroscopie proche infrarouge fonctionne avec de la lumière comprise entre environ 800 et 2500 XNUMX nm de longueur d'onde. Lors de l'absorption du rayonnement NIR Des molécules aux vibrations stimulé. Les informations sur la composition moléculaire peuvent être lues à partir des spectres réfléchis. Ceux-ci peuvent ensuite être utilisés pour identifier et quantifier des substances. L’application suivante le montre clairement :

Déterminer la teneur en huile avant de presser

Polytec propose dans sa gamme des spectromètres avec une conception modulaire qui peut être adaptée de manière flexible aux propriétés du produit ou du processus donné. Les spectromètres NIR sont utilisés dans de nombreux domaines de la production alimentaire : les fabricants d'huiles de cuisson utilisent cette technologie pour déterminer la teneur en huile des graines et des fruits oléagineux avant le pressage. Pour les olives, l'huile et l'acidité peuvent être déterminées directement après la récolte sur le tapis roulant. Ceci est important car les fournisseurs sont payés en fonction de la teneur en huile des olives.

La teneur en acides gras détermine le niveau de qualité

Après le premier pressage, un spectromètre NIR mesure la teneur en acides gras, qui détermine la classe de qualité. Par exemple, avec la classe de qualité la plus élevée extra vierge la teneur en acides gras ne doit pas être supérieure à 0,8, voire mieux inférieure à 0,5 %. La teneur en huile résiduelle du marc peut être déterminée après pressage afin de décider si un traitement ultérieur avec une classe de qualité inférieure vaut la peine. Les spectromètres NIR peuvent contribuer à accroître l’efficacité du processus de pressage et à garantir et, idéalement, augmenter la qualité de l’huile de cuisson produite.

Spectromètre avec une analyse ED-XRF exceptionnelle

25.01.2024 | Instruments spectroanalytiques présente la dernière génération du spectromètre « Spectro Xepos » comme un nouveau pas en avant dans l'analyse par fluorescence X à dispersion d'énergie (ED-XRF). Il est conçu pour surpasser les instruments ED-XRF traditionnels avec des performances souvent égales à celles des instruments WD-XRF à dispersion de longueur d'onde - à des coûts d'exploitation nettement inférieurs. 

Le dernier Spectro Xepos présente de nombreuses améliorations, notamment :

1. Amélioré Déconvolution spectrale pour une plus grande précision des méthodes de criblage, même avec des échantillons difficiles avec un spectre complexe.
2. Jusqu'à Temps de mesure 2x plus courts que le modèle précédent, mais avec une précision comparable. Pour de nombreux échantillons, l’analyse complète est effectuée en 1 à 2 minutes.
3. Nouveau Package multicouche permet au spectromètre d'analyser l'épaisseur jusqu'à la plage nanométrique et la composition de jusqu'à 8 couches pour jusqu'à 55 éléments sur un substrat. En conséquence, l’appareil fournit une analyse sans référence basée uniquement sur des échantillons solides et purs.

Le nouveau spectromètre est particulièrement adapté aux tâches exigeantes pour des analyses d'ensemble rapides ou précises contrôle de qualité. Les applications peuvent être trouvées dans les technologies environnementales, la pétrochimie et la chimie, la géologie, l'industrie agroalimentaire et l'industrie pharmaceutique, entre autres.

Quatre variantes de modèle offrent des performances optimisées pour les groupes d'éléments concernés dans les matrices correspondantes.

Inauguration d'un spectromètre à très haut champ pour la recherche de pointe

01.12.2023 | Au Université Goethe Un spectromètre à résonance magnétique nucléaire (spectomètre RMN) ultramoderne d'une fréquence de 1,2 gigahertz a été mis en service à Francfort, une étape importante dans la recherche biomoléculaire.

Des personnalités telles que le ministre fédéral de la Recherche étaient présentes à l'inauguration Bettina Stark Watzinger et le ministre des Finances de Hesse Michel Boddenberg présent. Le spectromètre, un investissement de 30 millions d'euros financé par des fonds fédéraux, le Land de Hesse et l'université, est l'un des plus puissants du genre au monde et est spécialisé dans l'étude de biomolécules dans la recherche sur les vaccins, le cancer et la maladie d'Alzheimer.

Ce dispositif de pointe ouvre de nouvelles possibilités dans la recherche sur la forme spatiale de biomolécules, en particulier les « protéines intrinsèquement désordonnées ». Ces protéines, qui représentent plus d’un tiers des protéines des cellules humaines, sont cruciales pour le fonctionnement et le contrôle des protéines de la cellule.

Les écarts dans ces protéines peut conduire à des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, le cancer et les maladies cardiovasculaires. Doté d'une technologie supraconductrice innovante, le spectromètre RMN génère un champ magnétique extrêmement homogène, 600.000 XNUMX fois plus puissant que le champ magnétique terrestre, permettant ainsi des investigations précises.

Spectrophotomètre pour une mesure des couleurs très précise

25.03.2020 mars XNUMX | Pour garantir un taux de rebut inférieur dans la production, les processus doivent être constamment surveillés. Colorlite a développé le spectrophotomètre SPH IPM pour une mesure de couleur à 100%. Grâce à la stabilité et à la précision élevées des mesures, des analyses complexes en laboratoire ne sont plus nécessaires.

Détecte le compact et le puissant Système de mesure des couleurs Si un écart de couleur dépasse la tolérance spécifiée, il transmet immédiatement l'information au système de contrôle du processus. La production s’arrêtera alors automatiquement. Un feu de signalisation indique visuellement l'erreur. La communication avec le PLS s'effectue via des interfaces spécifiques au client.

L'appareil pour mesurer Fab est avec un Écran tactile 7 "et écran couleur équipé. Grâce à la navigation simple et logique dans les menus, l'opérateur voit les valeurs mesurées, l'évaluation, l'état et les informations d'alarme immédiatement sur l'écran. Même dans un environnement de fabrication difficile, le mesures Protégé contre la poussière et l'eau par le boîtier en aluminium massif selon IP65.

Têtes de mesure pour chaque application

N'hésitez pas à cliquer sur la Mesure de réflexion La tête de mesure peut être intégrée dans le boîtier. A cet effet, il peut être fixé extérieurement à une chambre de mesure ou traversé au-dessus de la ligne de production. Vous avez le choix entre des têtes de mesure avec une géométrie de mesure 5033°/45° ou d/0° normalisée selon DIN 8 ainsi qu'une tête de mesure d/0° avec une surface de mesure allant jusqu'à 80 mm. Pour mesurer la transmission de produits transmettant la lumière tels que films ou en plexiglas, une source lumineuse supplémentaire est installée. Une sonde à immersion avec indice de protection IP67 peut être connectée pour les liquides et les poudres.

Grâce à sa structure modulaire, le système de mesure des couleurs est configuré individuellement en fonction du produit et de l'application et peut être combiné avec une variété d'accessoires en option. Par exemple, il peut être équipé d'une unité d'étalonnage entièrement automatique.

Spectromètre FT-IR avec écran tactile

02.10.2017 octobre XNUMX | Le spectromètre FT-IR compact ALPHA II de Bruker est facile à utiliser et très puissant. La commande moderne avec l'écran tactile est intuitive et confortable. Le spectromètre convient au contrôle qualité et à l'identification des matériaux.

Mesurer les irrégularités de l'activité solaire

19.05.2011 mai XNUMX | Un spectromètre que les chercheurs de Institut Fraunhofer pour la technologie de mesure physique (IPM) à Fribourg, mesure l'activité solaire sur la Station spatiale internationale ISS avec une grande précision et a déjà fourni des résultats inattendus. À l'avenir, celles-ci seront rendues publiques dans une base de données : les climatologues pourront utiliser les données pour étudier dans quelle mesure l'activité solaire influence le climat de la Terre.

Jusqu’à présent, l’activité solaire a fluctué de manière cyclique : Tous les onze ans Elle atteignait un minimum et tous les onze ans le soleil brillait avec une intensité maximale. Cependant, avec le dernier minimum en août 2008, les chercheurs ont dû faire preuve de patience : l'activité du corps céleste n'a pas augmenté comme prévu, mais a continué à diminuer - de manière tout à fait inattendue, le soleil a rompu son rythme par ailleurs fiable. Ce n'est qu'un an plus tard, en septembre 2009, que leur activité repart à nouveau en légère hausse. Dans quelle mesure les fluctuations de l'intensité solaire et ce changement du cycle solaire affectent-ils le climat de la Terre ?

Un spectromètre solaire, développé par IPM à partir d'une source unique, de l'électronique à l'optique en passant par la mécanique, permet de clarifier cette question. Il a également trouvé les données montrant l'évolution du cycle solaire. "Nous utilisons le spectromètre pour mesurer le rayonnement ultraviolet extrême, ou EUV en abrégé, avec des longueurs d'onde allant de 17 à 220 nm", explique le Dr med. Raimund Brunner, chef de projet à l'IPM.

Des mesures beaucoup plus précises qu'auparavant

Le spécial Les scientifiques peuvent utiliser le spectromètre pour mesurer l'activité du soleil non seulement sur une période d'observation plus longue que celle habituelle des missions précédentes, mais aussi de manière beaucoup plus précise. Ceci est rendu possible par deux chambres d'ionisation dans le spectromètre remplies de gaz rares. Lorsqu’un rayonnement UV extrême atteint le gaz rare, il libère des électrons du gaz : un courant électrique circule.

Ce courant est proportionnel à l'intensité du rayonnement solaire et sert de base aux chercheurs pour calibrer le spectromètre et faire des déclarations quantitatives précises – et finalement apprendre quelque chose sur l'activité solaire. "Nous obtenons des valeurs mesurées avec des erreurs inférieures à dix pour cent, ce qui est bien meilleur que les résultats précédents", souligne Dr. Gerhard Schmidtke, responsable scientifique du projet.

La mesure de l'épaisseur de la couche garantit la qualité du revêtement en poudre

Les résultats de cette expérience et de deux autres expériences sur la station spatiale devraient chercheurs en climatologie permettra à l’avenir de découvrir dans quelle mesure les fluctuations de l’intensité solaire influencent le climat de notre atmosphère :

• Quelle part de l’effet de serre est d’origine artisanale ?
• Dans quelle mesure cela est-il dû au changement du rayonnement solaire ?

Les données de mesure en révèlent beaucoup sur les conditions dans le Ionosphère et thermosphère, qui commencent à une altitude de 80 km au-dessus de la surface de la Terre. Le rayonnement EUV contrôle la température et la densité des particules de l'ionosphère. Cela a des conséquences : si l'intensité du rayonnement change, cela affecte à la fois l'orbite des satellites et la connexion radio entre les satellites et avec la Terre. Par exemple, pour que les données GPS soient précises au centimètre près, il faut connaître la composition de l’ionosphère. À l'avenir, les données obtenues seront stockées dans une base de données sur Internet afin de les rendre accessibles au public.

Probablement superposition de cycles solaires

C'est pourquoi le soleil est hors de sa position pour la première fois depuis que l'activité solaire a été documentée. rythme de onze ans Les chercheurs ne peuvent pas encore dire avec certitude ce qui s'est passé. Ils soupçonnent qu'en plus du cycle solaire connu précédemment, il en existe un autre, le cycle de Gleissberg, qui a une période beaucoup plus longue - probablement 75 à 100 ans - et se superpose au cycle de onze ans.

Le temps de mission du spectromètre étiqueté Réconforts, qui n'était initialement prévu que pour un an et demi et qui dure désormais trois ans, a récemment été prolongé de trois ans par l'ESA. «Cela signifie que nous pourrons également examiner l'intensité solaire maximale en 2013», se réjouit le scientifique.

Foire aux Questions

Qu'est-ce qu'un spectromètre ?

Un spectromètre est un instrument essentiel pour Mesurer le spectre des sources lumineuses. Il détecte et analyse l'intensité lumineuse sur différentes parties du spectre électromagnétique, y compris la lumière visible et d'autres plages de longueurs d'onde.

Que mesure-t-on avec un spectromètre ?

À l'aide d'un spectromètre, les scientifiques et les ingénieurs peuvent examiner la composition spectrale des sources lumineuses pour identifier les compositions chimiques, évaluer la qualité des matériaux ou surveiller les changements environnementaux.

Quels types de spectromètres existe-t-il ?

Il existe différents types de spectromètres, chacun spécialement conçu pour différentes applications et plages de mesure du spectre. Les plus courants incluent :

1. Spectromètre d'absorption atomique spécialisé dans l'analyse des métaux et autres éléments.
2. Spectromètre d'émission mesurer l'émission de lumière ou de rayonnement électromagnétique par un échantillon - Application : analyse des matériaux et astronomie. 
3. Spectromètre à fluorescence mesurer l'émission de lumière émise par une substance lorsqu'elle absorbe de la lumière ou un autre rayonnement électromagnétique.
4. Spectromètre FTIR (Transformée de Fourier infrarouge) pour l'analyse de composés organiques et de certaines substances inorganiques. Chacun de ces spectromètres utilise différentes méthodes pour obtenir des informations sur la composition et les propriétés des échantillons.
5. Spectromètre infrarouge mesurer l'absorption, la réflexion ou la transmission de la lumière infrarouge à travers un échantillon - Application : analyse chimique, industrie agroalimentaire, surveillance environnementale.
6. spectrométrie de masse pour analyser les masses des molécules et des atomes.
7. Spectromètre Raman utiliser la diffusion Raman pour obtenir des informations sur la structure moléculaire d'un échantillon - Application : Science des matériaux, médecine légale, industrie pharmaceutique.
8. spectrophotomètre est principalement utilisé pour mesurer l’absorption ou la réflexion de la lumière dans différentes plages de longueurs d’onde.
9. Spectromètre UV-Vis mesurer l'absorption ou la réflexion de la lumière ultraviolette (UV) et visible (Vis) par un échantillon - application : analytique, biochimie, industrie agroalimentaire.

Comment fonctionne un spectromètre optique ?

un travaux du spectromètre optique, en faisant passer la lumière d'une source lumineuse à travers un prisme ou un réseau, qui divise la lumière en ses différentes composantes spectrales (différentes couleurs ou longueurs d'onde). Ces composants sont ensuite projetés sur un détecteur qui mesure l’intensité lumineuse dans chaque section du spectre. Les données obtenues fournissent des informations sur la composition spectrale de la source lumineuse, permettent l'identification de substances chimiques ou la mesure des concentrations de certains éléments ou composés dans un échantillon.

Source : Cet article est basé sur les informations des sociétés suivantes : Bruker, Colorlite, Fraunhofer, Goehthe University, Polytec, Spectro.

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