AIRsight - Anwendungen
Kontaminationen
In diesem simulierten Beispiel wurde eine Verunreinigung auf der Oberfläche einer pharmazeutischen Tablette untersucht. Mit Hilfe der FTIR- und Raman-Spektroskopie konnten die organischen und anorganischen Bestandteile der Probe umfassend analysiert werden.

Mikroskopische Aufnahme der Kontamination

Infrarotspektren der normalen und der kontaminierten Oberfläche. Die normale Oberfläche wurde als Mannit identifiziert. Die Kontamination erwies sich als nicht nachweisbar mit der IR-Methode

Raman-Spektren der normalen und der kontaminierten Oberfläche. Die Verunreinigung wurde als Eisenoxid identifiziert
Pigmente
In diesem Beispiel wurden Pigmente auf Holz analysiert.
Da das AIRsight-Mikroskop bei der Analyse nur Spurenmengen benötigt, ist es besonders für die Messung wertvoller Proben von historischem Wert geeignet.

Mit Pigmenten beschichtete Holzprobe

Mikroskopische Aufnahme der Pigmentbeschichtung

Infrarot- und Raman-Spektren gemessen am selben Probenspot. Nachgewiesen wurde der Füllstoff BaSO4 (mit IR identifiziert) und der Farbstoff Pb₃O₄ (mit Raman identifiziert)
Mikroplastik
Dies ist ein Beispiel für die Analyse von einzelnen Mikroplastikpartikeln. Da AIRsight FTIR- und Raman-Messungen von Partikeln mit Durchmessern von wenigen Mikrometern bis zu mehreren hundert Mikrometern durchführen kann, ist das System ideal für die Überwachung und Erforschung von Mikroplastik geeignet.

Mikroskopische Aufnahme des Mikroplastikpartikels

Infrarotspektrum eines als Polystyrol identifizierten Mikroplastikpartikels (115 µm x 53 µm)

Mikroskopische Aufnahme eines Mikrokügelchens

Raman-Spektrum eines als Polystyrol identifizierten Mikrokügelchens mit 1 μm Durchmesser
Carbon
Ein sogenannter Diamond-like Carbon (DLC) Film wurde mit der Raman-Methode analysiert.
Anhand der sogenannten G- und D-Banden können Bindungen und Strukturen in Kohlenstoffmaterialien mit hoher Empfindlichkeit bestimmt werden, was die Qualitätskontrolle von DLC-Filmen ermöglicht.

Bestimmung von DLC-Qualitätsparametern mit Hilfe von Bandenfits im Raman-Spektrum
I(D)/I(G) Defekte der Kristallstruktur |
FWHM(G) Kristallinität, Elastizitätsmodul und Dichte |
log(N(G)/I(G)) Wasserstoffkonzentration |
|
---|---|---|---|
CH4_center | 0.32 | 182.17 | -0.29 |
CH4_periphery | 0.32 | 181.40 | -0.28 |
C2H2_center | 0.34 | 190.85 | -0.44 |
C2H2_periphery | 0.34 | 190.25 | -0.44 |
Ergebnisse der Qualitätskontrolle von DLC-Filmen (gebildet mit CH4- oder C2H2-Gas) auf zwei Arten von Siliziumwafern (gemessen an zwei Stellen - nahe der Probenmitte und am Rand)
Lithium-Ionen-Batterien
Raman Mapping kann verwendet werden, um die detaillierte Verteilung von Komponenten und strukturellen Merkmalen in Substanzen (Kristallinität, Defekte, usw.) sichtbar zu machen. Sie ist daher wertvoll bei der Bewertung von Produkten und Materialien in F&E-Anwendungen. In diesem Beispiel wurde so das Material der negativen Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie charakterisiert. In der dargestellten chemischen Abbildung zeigen rote Bereiche dabei hohe Konzentrationen der Komponente und blaue Bereiche niedrige Konzentrationen an.

Mikroskopische Aufnahme des negativen Elektrodenmaterials

Durch Raman Mapping erhaltenes chemisches Bild. Die Farben wurden anhand der Fläche der G-Bande erzeugt

Das chemische Bild wurde anhand der Peakflächen zwischen 1482 und 1703 cm-1 erstellt
Polymorphe Kristalle
Analyse des Monohydrats und der wasserfreien Formen von Koffein. Raman-Spektren können Verbindungen mit identischer chemischer Struktur, aber unterschiedlichem Kristallpolymorphismus unterscheiden. Die Bewertung der Kristallform von Substanzen mit unterschiedlichen Löslichkeits- oder Wirkeigenschaften ist wertvoll für die Kontrolle der Kristallbildung in pharmazeutischen Herstellungsprozessen.

Mehrschichtfolien

Die Zusammensetzung und die Schichtdicken von Verbundfolien können leicht durch Mikroanalyse des Querschnitts untersucht werden. In diesem Beispiel wurde dies durch chemische Bildgebung mittels IR- und Raman-Messungen erreicht. Die Infrarotmethode eignet sich besonders zur Identifizierung des verwendeten Kunststoffs, während anorganische Additive mit Raman nachgewiesen werden können.

Chemisches Bild der Phthalatesterverteilung in der Verbundfolie, erzeugt durch Infrarot-Mapping

Das chemische Bild wurde anhand der Peakfläche zwischen 1551 und 1624 cm-1 erstellt

Chemisches Bild der Titandioxid(Rutil)-Verteilung in der Verbundfolie, erzeugt durch Raman-Mapping

Das chemische Bild wurde anhand der Peakfläche zwischen 345 und 508 cm-1 erstellt
Biologische Proben

Die Abbildung zeigt IR- und Raman-Spektren einer Knochenprobe. Durch die Kombination dieser Methoden ist es möglich, verschiedenste Parameter der Knochenqualität an ein und demselben Probenspot zu bestimmen, ohne dass die Probe bewegt werden muss.
Automobillackierung
Dies ist ein Beispiel für die Analyse eines Autolacks. Können Proben nicht geschnitten werden, können Informationen über das Innere der Probe, wie zum Beispiel über den Fortschritt der Degradation, durch Raman-Tiefenscans gewonnen werden.
Für Tiefenscans ist eine zusätzliche Mapping-Option (P/N 206-35093-41) erforderlich.


Das aus einem Raman-Tiefenscan gewonnene chemische Bild zeigt die Verteilung des Acrylharzes entlang einer Linie

Das chemische Bild wurde anhand der Peakfläche zwischen 1383 und 1510 cm-1 erstellt