Wasatch Photonics

 

Firma Wasatch Photonics, kterou zastupujeme od roku 2019, nabízí vynikající kompaktní Ramanovy spektrometry buď jako kompletní systémy s integrovaným laserem nebo jako samostatné spektrometry, vláknové nebo freespace.

Unikátní charakteristiky Ramanových spektrometrů Wasatch Photonics

  • Design s f/1,3 optikou
  • VPH mřížka (Volume phase grating) s nízkou závislostí na polarizaci a vysokou efektivitou difrakce prvního řádu
  • NIR-enchanced back illuminated CCD
  • (Volitelné) Plně integrovaný laser
  • Zdarma k dispozici SDK a grafické rozhraní kontrolního softwaru
  • Kompatibilní s komerčními softwary pro Ramanovskou procesní kontrolu, jako jsou Panorama Pro nebo Spectragryph

Díky těmto charakteristikám mají tyto přístroje následující výhody:

  • Výborná citliovst - až 10x vyšší citlivost než srovnatelné Ramanovy spektrometry
  • Nízké detekční limity - až dvacetinásobné vylepšení detekčních limitů pro standardní Raman nebo SERS díky nižšímu podílu rozptýleného světla ve spektrometru
  • Potlačení stray light - transmisní design mřížky
  • Vysoká termální stabilita a reprodukovatelnost mezi jednotakmi (ideální pro OEM aplikace)

Další informace o vlastnostnech Ramanovských spektrometrů najdete na stránkách výrobce:

https://wasatchphotonics.com/product-category/spectrometers/why-wasatch-raman/

Modulární Ramanovské systémy

Základem těchto systémů jsou spektrometry s f/1,3 s možností chlazení detektoru. Nabízené modely:

Wasatch Photonics dále nabízí Ramanovské sondy a lasery pro modifikaci systému pro potřeby uživatele.

Další informace najdete na stránkách výrobce, v informačním prospektu a katalogu.

Standalone Ramanovské systémy

Firma Wasatch Photonics nabízí také kompletní Ramanovské systémy s integoravným laserem o výkonu 350 mW. Systémy jsou nabízeny buď s připojením pomocí optických vláken (znázorněno výše) nebo free space optics (viz níže).

Stejně jako modulární systémy používají spektrometry s f/1,3 a Volume Phase Holographic mřížkou, které nabízí maximální efektivitu difrakce a extrémně nízký stray light. Další informace najdete v katalogu a na stránkách výrobce.

Nabízené modely:

Analýza mikroplastů přímo ve vodě

https://wasatchphotonics.com/applications/monitoring-microplastics/

Aplikační list ke stažení

Přítomnost mikroplastů v mořské vodě se stává velmi závažným problém současnosti. Aby bylo možné monitorovat jejich distribuci, přesuny a interakci s mořskou faunou je potřeba vyvinout in-situ měření mikroplastů přímo v mořské vodě. Firma Wasatch Photonics spolupracuje na vývoji takové metody v rámci několika zajímavých projektů.

Jeden z projektů pod vedením Japonské agentury pro vědu a technologie pro moře a zemi (JAMSTEC), Tokijské univerzity, Univerzity v Southamptonu a Aberdeenské univerzity se snaží vyvinout kompaktní, ale citlivý hybridní průtokový detekční systém, který dokáže charakterizovat jednotlivé částice. Systém se opírá o digitální holografii, která umožňuje předběžnou selekci zájmových částic podle velikosti a tvaru, aby bylo možné určit, zda se pravděpodobně jedná o částice vytvořené člověkem nebo přírodní. Ramanovu spektroskopii pak lze provádět selektivně, čímž se zvýší propustnost systému. To by umožnilo nepřetržité a účinné monitorování in-situ i v hloubkách, kde se mikroplastové částice vyskytují jen zřídka.

Obrázek 1: Hybridní monitorovací systém, experimentální uspořádání: Col, kolimátor; BP, pásmový filtr; SW, safírové okénko; DBS, dichroický rozdělovač paprsků; AF, útlumový filtr; a LP, longpass filtr. Přetištěno se svolením z [1] © The Optical Society

K otestování tohoto konceptu tým navrhl dvouúčelový systém s jediným laserem o vlnové délce 785 nm jako zdrojem osvětlení pro zobrazování i Ramanovu spektroskopii. Po průchodu průtokovým kanálem vzorku je část procházejícího laserového světla směrována pomocí rozdělovače paprsků do rychlé CMOS kamery pro digitální holografické zobrazování a zbytek je ponechán pro Ramanovu spektroskopii. Transmisní Ramanova spektroskopie se běžně používá pro farmaceutickou analýzu, a proto chtěl tým posoudit, zda ji lze použít k detekci částic mikroplastů in-situ bez fyzického zachycení na membráně.

 K analýze materiálu byl použit kompaktní spektrometr Wasatch Photonics WP 785 ER, který měří v rozsahu 200 - 3100 cm-1 s rozlišením 8 cm-1. Citlivý a zároveň kompaktní Ramanův spektrometr je pro konstrukci nezbytný, protože stejný kolimovaný 4mm paprsek, který se používá pro digitální holografii, musí fungovat jako zdroj osvětlení pro Ramanovu analýzu a před detekcí rozptýleného Ramanova signálu prochází 20cm průtokovým kanálem.

 Hybridní systém byl testován s tokem obsahujícím průhledné pelety z polystyrenu (PS) a PMMA o velikosti 3 mm, přičemž pro každou peletu byly pořízeny digitální snímky i Ramanova spektra. Z rekonstruovaných hologramů byl určen tvar, rozměry a relativní poloha. Ramanova spektra získaná pro jednotlivé pelety vykazovala jasné, snadno přiřaditelné píky pokrývající rozsah otisků prstů a funkčních skupin pro každý materiál při použití pouze 75 mW laserového výkonu a integrační době 30 sekund.

Obrázek 2: (a) Zdrojový a (b) rekonstruovaný obraz pelety PS. (c) Ramanovo spektrum pelety PS pořízené pomocí nastavení (černě) a referenčního vzorku na vzduchu (červeně). Pík vzorku při 1067 cm-¹ byl přiřazen AI2O3. Přetištěno se svolením z [1] © The Optical Society.

 Tvůrci předpokládají, že tento hybridní systém bude schopen provádět nepřetržité monitorování pomocí holografického zobrazování k detekci a lokalizaci částic a poté, co bude detekována zajímavá částice, zastaví průtok pro Ramanovu analýzu. Automatizace tohoto typu by umožnila in-situ oceánografické sledování mikroplastů, aby bylo možné lépe porozumět jejich rozložení v čase a v různých hloubkách - i když jsou částice rozmístěny řídce. Při porovnání se specifikacemi stávajících holografických zobrazovacích systémů pro oceánografickou detekci částic nabízí vyvinutý hybridní systém dobrou rovnováhu mezi rychlostí detekce částic, průtokem a spotřebou energie.

Výhodné spojení vlastností přístrojů v unikátním konceptu

Posouzení, pochopení a řešení problémů způsobených znečištěním oceánů mikroplasty bude vyžadovat mezinárodní spolupráci i inovace, jak ukazuje vývoj tohoto hybridního systému pro monitorování in-situ. Digitální holografie má potenciál usnadnit automatické oddělení mikroplastů od organických částic, zatímco Ramanova spektroskopie nabízí specifičnost potřebnou pro identifikaci materiálu. A díky integraci obojího s jediným laserovým zdrojem a kompaktním citlivým Ramanovým spektrometrem může hybridní systém splnit požadavky na velikost, rychlost a spotřebu energie, které jsou nezbytné k tomu, aby se z něj stalo životaschopné řešení pro in-situ monitorování mikroplastů v oceánech.

 Odkazy:

1. Takahashi, Tomoko a kol. "Identifikace mikroplastů ve velkém objemu vody pomocí integrované holografie a Ramanovy spektroskopie". Applied Optics 59.17 (2020): 5073-5078.

 Druhým z konceptů pro měření částic mikroplastů v mořské vodě je založený na ultrazvukovém zachycovaní částic. V této studii ve spolupráci se společností usePAT GmbH byla zkombinována možnost kompaktní přenosné Ramanovy spektroskopie s výhodami ultrazvukového zachycování částic a otestovali novou metodu "zachycení a detekce", která se může ukázat jako rychlejší, jednodušší a mnohem pohodlnější než současná metoda "filtrování a skenování" používaná ve většině Ramanových studií mikroplastů.

Video: Částice mikroplastů zachycené v uzlech stojaté vlny vytvořené pomocí ultrazvukového rezonátoru a Ramanovy sondy.

Tato technika využívá ultrazvukový rezonátor, soniccatch by usePAT k vytvoření stojaté akustické vlny s Ramanovou sondou Wasatch Photonics, která zachycuje částice v roztoku vzorku pro přímou detekci v ohnisku Ramanovy sondy. Testování s 90 ppm roztoku 3,4 µm PMMA mikrosfér ukázalo jasný a výrazný nárůst Ramanova signálu PMMA při zachycení částic, což vedlo k zesílení signálu ultrazvukovým zachycením více než 1500x. Po dalším vývoji se tato metoda jeví jako slibná pro rychlou detekci mikroplastů na místě pomocí kompaktního přenosného systému.

https://wasatchphotonics.com/raman-microplastics-ultrasonic-capture/

Kompletní článek je k dispozici na stránkách Spectroscopyonline.com.

Produkty

© 2024, RMI, s.r.o. – všechna práva vyhrazena

Prohlášení o přístupnosti | Podmínky užití | Ochrana osobních údajů | Mapa stránek

Webové stránky vytvořila eBRÁNA s.r.o. | Vytvořeno na WebArchitect | SEO a internetový marketing

Nahoru ↑