Spettrometro Mid-IR: nota applicativa per il rilevamento di "impronte digitali" ad assorbimento infrarosso
È stato dimostrato che il regime medio IR ha un ricco assorbimento di "impronte digitali" dei materiali, dimostrato da strumenti di misurazione da banco, come lo spettrometro a infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR). Wavelength Opto-Electronic (WOE) ha stabilito la capacità di progettare e costruire uno spettrometro di assorbimento portatile in questo regime. Gli obiettivi primari sono la rapida identificazione in loco dei materiali da parte degli utenti con una formazione minima.
Principio di funzionamento
Il principio dello spettrometro si basa sulla spettroscopia infrarossa basata sulla riflessione, come mostrato nella Figura 1. Lo spettrometro Mid-IR è costituito da a) una sorgente luminosa e un'unità rivelatore, b) una testa sensore flessibile e c) un'interfaccia utente grafica ( GUI) per il funzionamento, il controllo e l'elaborazione dei dati acquisiti.
Le specifiche chiave dello spettrometro Mid-IR sono elencate di seguito. Rispetto a prodotti portatili simili sul mercato, il nostro dispositivo sviluppato ha una gamma spettrale più ampia.
La sonda in fibra riflettente è realizzata in vetro calcogenuro. La sfida principale nella sua progettazione è l'accoppiamento efficiente nell'illuminazione e nel raggio di raccolta, come mostrato nella Figura 2.
Il dispositivo di misurazione complessivo e la sonda in fibra fabbricata sono mostrati nella Figura 3. Il rilevatore è calibrato utilizzando il target di test di tracciabilità NIST. La copertura spettrale può essere regolata scegliendo LED alternativi. La risoluzione spettrale può essere personalizzata scegliendo diversi motori passo-passo.
Applicazioni
Lo spettrometro portatile Mid-IR può essere utilizzato in varie applicazioni, come:
- Analisi della qualità degli alimenti
- Monitoraggio in situ per il controllo del processo
- Analisi remota di gas e vapori
- Indagine sugli inquinanti
Questo dispositivo offre anche una piattaforma per eseguire lo sviluppo di database e l'addestramento spettrale basato sull'intelligenza artificiale nel regime Mid-IR.
