Spettrometro infrarosso per misure in tempo reale

Hamamatsu Photonics presenta il nuovo FTIR engine, un dispositivo molto compatto sviluppato per effettuare misure in tempo reale direttamente sul campo. Le applicazioni sono varie, e vanno
dalla discriminazione di diversi materiali al settore agricolo

di Massimo Brozan

Azienda giapponese specializzata nel settore dell’optoelettronica da oltre sessant’anni, Hamamatsu Photonics ha recentemente lanciato sul mercato il nuovo FTIR engine (Fourier Transform Infrared Spectrometer, ovvero spettrometro infrarosso a trasformata di Fourier), modello C15511-01. Fra le caratteristiche principali del dispositivo, una risposta spettrale compresa tra 1.100 e 2.500 nm, una risoluzione tipica di 5,7 nm e un alto rapporto segnale rumore.

Come funziona la spettroscopia IR a trasformata di Fourier?

La spettroscopia IR a trasformata di Fourier o FT-IR viene realizzata utilizzando un interferometro di Michelson, che permette la scansione di tutte le frequenze interessate. La scansione è possibile grazie alla presenza di uno specchio mobile, realizzato in tecnologia MEMS (Micro Electro Mechanical System): spostandosi introduce una differenza di cammino ottico, che origina una interferenza costruttiva o distruttiva con il raggio riflesso da uno specchio fisso. Come mostrato nella figura, la luce proveniente dal campione è divisa in due distinti fasci da un beam splitter: i fasci sono poi riflessi l’uno dallo specchio mobile e l’altro dallo specchio fisso tornando verso il beam splitter, dove vengono ricombinati, causando interferenza ottica. Il fotorivelatore acquisisce segnali di intensità luminosa che variano a seconda della posizione dello specchio mobile. Lo spettro ottico è ottenuto dalla trasformata di Fuorier di questo segnale di intensità di luce. Il C15511-10 viene fornito con attacco in fibra: la luce che proviene dal campione in analisi può essere dunque condotta nello strumento mediante una fibra ottica.

La spettroscopia IR a trasformata di Fourier o FT-IR.
La spettroscopia IR a trasformata di Fourier o FT-IR.

Un software di valutazione permette di variare le condizioni di misura

Lo spettro e l’assorbimento del campione possono essere misurati connettendo lo strumento, dotato di interfaccia USB (USB 2.0) a un PC. Il FTIR engine di Hamamatsu Photonics include infatti un software di valutazione che permette di variare le condizioni di misura (Gain, Integration count e via dicendo), acquisire e salvare i dati. L’azienda giapponese offre inoltre le DLL (Dynamic Link Library) in modo che ogni cliente possa creare il proprio software, ottimizzando le prestazioni dello strumento in base alle esigenze della propria applicazione.

Ideale nei processi industriali di analisi e di controllo

Il dispositivo è molto compatto, ed è stato creato con l’obiettivo di effettuare misure in tempo reale direttamente sul campo.
Trova applicazione nell’ambito della caratterizzazione tramite assorbimento IR: ad esempio la discriminazione di diversi materiali (specialmente le plastiche), oppure la discriminazione di campioni dello stesso materiale ma con diverso spessore. Può essere impiegato anche in campo agricolo, per la caratterizzazione delle diverse specie vegetali o per l’analisi del suolo. La spettroscopia infrarossa può essere in generale applicata a diversi settori industriali nei processi di analisi e di controllo.

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