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問(wèn)答社區(qū)

誰(shuí)能告訴我顯微紅外和顯微紅外的區(qū)別在哪兒?各有什么特點(diǎn)?

a804264388 2018-11-09 17:39:12 471  瀏覽
  • 我現(xiàn)在知道貌似都能得到圖譜和照片。那顯微紅外成像技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)呢???

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誰(shuí)能告訴我顯微紅外和顯微紅外的區(qū)別在哪兒?各有什么特點(diǎn)?
我現(xiàn)在知道貌似都能得到圖譜和照片。那顯微紅外成像技術(shù)有何優(yōu)勢(shì)呢???
2018-11-09 17:39:12 471 0
請(qǐng)問(wèn)紅外和顯微紅外有什么區(qū)別?
 
2014-08-26 17:48:44 488 2
使用顯微紅外分析微塑料的操作流程

介紹

      微塑料正成為一個(gè)重大的環(huán)境問(wèn)題。定期、有新聞價(jià)值的重大研究揭示,塑料和微塑料存在于偏遠(yuǎn)的地理位置,或作為污染物存在于不同消費(fèi)品(特別是食品和飲料)中以及海洋生物消化系統(tǒng)內(nèi)。微塑料的來(lái)源可能是初生微塑料,即專門(mén)設(shè)計(jì)或制造成小尺寸的材料,或者從較大材料開(kāi)始但在環(huán)境中分解成較小碎片的次生微塑料。Z初,微塑料經(jīng)定義為尺寸小于5 mm的塑料材料,但是,盡管尚未有公認(rèn)的定義,但該定義現(xiàn)在經(jīng)更普遍地表述為尺寸處于1 mm且小至微米水平范圍內(nèi)的塑料顆粒。

      環(huán)境中大量的塑料污染是一個(gè)看得見(jiàn)的重大問(wèn)題,亟待解決。小尺寸的微塑料人眼并不能看到,但它對(duì)水生和海洋物種的健康有著重要影響,并且Z終可能會(huì)進(jìn)入人類食物鏈。

      分析含有微塑料的環(huán)境樣品對(duì)確定其普遍性及其影響至關(guān)重要。一系列的分析技術(shù)已應(yīng)用于微塑料的分析。在所采用的技術(shù)中,紅外(IR)光譜分析,更具體而言是紅外顯微鏡,是檢測(cè)和鑒別微塑料的主要分析技術(shù)。

紅外顯微鏡的微塑料分析操作流程

從原始樣品到Z終結(jié)果有幾個(gè)步驟,包括采集樣品到數(shù)據(jù)分析。所涉及的步驟可能會(huì)有所不同,這取決于樣品類型和紅外(IR)分析制備樣品所需的樣品凈化量。工作流程如表1

所示。

表1.微塑料分析操作流程所涉及的步驟。

      不同來(lái)源的樣品和不同類型的樣品都需要對(duì)其微塑料的含量進(jìn)行分析。不同的樣品在采集和凈化方面均有其自身的復(fù)雜性。例如,瓶裝水中微塑料的分析無(wú)需對(duì)樣品凈化,而只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾即可分析。而污水或動(dòng)物攝入的微塑料則需花費(fèi)幾天時(shí)間去凈化樣品,消解其他有機(jī)材料,從而對(duì)微塑料進(jìn)行“潔凈”分析。

樣品采集

以下對(duì)不同來(lái)源的樣品所采取的采樣策略做簡(jiǎn)要概述。

水采樣

      小溪、河流到湖泊、遠(yuǎn)海等多種不同水環(huán)境含有微塑料。此外,據(jù)悉來(lái)自水處理廠的水也含有微塑料。采樣要求之間存在相似之處,因?yàn)橐杉枇椒秶鷥?nèi)的所有微塑料,并且了解水樣的體積也非常重要。采用一致的采樣策略,可確定微塑料的數(shù)量和/或質(zhì)量隨著時(shí)間的推移呈增加還是減少趨勢(shì)。

      樣品采集對(duì)海水和淡水具有不同的要求,這主要是因?yàn)樗芏炔煌4蠖鄶?shù)合成高分子材料的密度低于海水,這意味著微塑料一般漂浮在水面上,但是許多高分子類型材料都會(huì)沉沒(méi)在淡水系統(tǒng)中。用于采集海水表面樣品的典型設(shè)備是一個(gè)拖于船后的已知網(wǎng)目尺寸的曼塔拖網(wǎng)。對(duì)于水層面下的樣品,則采用合適的浮游生物采集網(wǎng)。這種方法也適用于湖泊和水灣。網(wǎng)目尺寸是一個(gè)重要的參數(shù),因?yàn)樘〉木W(wǎng)目會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)在樣品采集過(guò)程中受到相當(dāng)快的阻塞。樣品采集的體積和面積可通過(guò)使用流量計(jì)以及根據(jù)網(wǎng)的入口尺寸和采集過(guò)程中移動(dòng)的距離得以確定。為測(cè)試河流水,通常將網(wǎng)懸掛于河流中的一個(gè)固定點(diǎn),并且網(wǎng)的位置可得到設(shè)置或調(diào)整,以便在水面上或水面下的固定深度進(jìn)行采集。

沉積物采樣

      在許多情況下,可在沉積物樣品(例如在海灘或河岸上)的表面上觀察到(微)塑料。在這種情況下,在分析前可易于對(duì)樣品進(jìn)行提取和清理。但是,微塑料存在于沉積物的更深層處,因此需要采用一種采樣策略。通常采集已知質(zhì)量或體積的沉積物,并確定每單位體積顆粒的質(zhì)量或數(shù)量。沉積物樣品可采集自海床、湖泊或河床,或者在潮汐或河流水位降低時(shí)采集自海灘或河岸。沉積物樣品需要進(jìn)一步的樣品凈化以便提取微塑料用于分析,下文將對(duì)該過(guò)程做介紹。

動(dòng)物攝入的塑料采樣

      據(jù)悉,塑料和微塑料存在于多種海鳥(niǎo)和海洋生物的胃中,且通常會(huì)導(dǎo)致死亡。1較大的塑料材料可從生物的解剖胃中物理提取而得,其在分析前需進(jìn)行清理。為確定包括微塑料在內(nèi)的塑料總量,有必要在分析前通過(guò)消解完全去除生物材料。下文將對(duì)消解的各種方法作討論。消解過(guò)程會(huì)留下塑料材料并且有望去除所有其他材料。

家用品和日用消費(fèi)品采樣

     在家庭中有幾種微塑料被釋放到排水系統(tǒng)中。眾所周知,洗衣機(jī)在清洗的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生成千上萬(wàn)的纖維。2此外,盡管根據(jù)不同國(guó)家和地區(qū)的立法,塑料微珠的使用正在逐步淘汰,但是許多日用消費(fèi)品和化妝品(例如牙膏和沐浴露)均含有塑料微珠成分。來(lái)自家用品的微塑料的采樣可通過(guò)在洗衣機(jī)的出水口或排水系統(tǒng)的出水口上安裝具有合適網(wǎng)目尺寸的篩網(wǎng)得以完成。就去角質(zhì)劑和身體磨砂膏而言,其大多數(shù)成分具有水溶性,因此在過(guò)濾前,將樣品與開(kāi)水混合通常能去除微塑料之外的所有物質(zhì)。3

樣品凈化

      為從紅外顯微鏡分析中獲得Z佳結(jié)果,必須確保樣品潔凈且無(wú)任何干擾物質(zhì)(例如生物基質(zhì))。以下是紅外分析前用于樣品凈化所采用的不同方法的簡(jiǎn)要概述。

密度分離法(漂浮)

      塑料具有多種密度范圍,因此一些塑料會(huì)漂浮在淡水或海水中,而另一些則會(huì)沉沒(méi)。這種漂浮原理可用于將塑料材料與密度通常較高的其他物質(zhì)(例如沉積物)分離。通過(guò)將樣品與(密度較高的)飽和鹽溶液混合,可擴(kuò)大漂浮的塑料材料的范圍,并且可從液體的上層部分去除塑料。

      塑料的密度范圍大約從0.9g/cm3(聚丙烯(PP)和低密度聚乙烯(LDPE))至1.4g/ cm3(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC))不等。4

      因此對(duì)于典型密度為1-1.05g/cm3的淡水或海水樣品,PP和LDPE將通過(guò)漂浮從密度顯著較高的沙子或沉積物中分離出來(lái)。

      已采用一系列將溶液密度Z大化的飽和鹽溶液,以便使更多種范圍的塑料材料得以漂浮。5,6,7采用了密度為1.2-1.8g/cm3的氯化鈉、溴化物和碘化物以及密度為1.7g/cm3的氯化鋅。分離過(guò)程包括攪拌樣品,通常是沉淀物樣品,并使溶液沉降。然后取溶液的上清液過(guò)濾后分析。

樣品消解

      樣品消解的目的是去除會(huì)干擾微塑料分析但不會(huì)影響微塑料本身的生物、無(wú)機(jī)或有機(jī)材料。根據(jù)樣品基質(zhì),可采用一系列不同的樣品消解技術(shù)。用于消解的材料可具有酸性、堿性、氧化性或酶促性。8,9,10對(duì)于酸性消解,采用的是熱硝酸,但是這將導(dǎo)致一些高分子類型材料降解。10%的氫氧化鉀溶液已作為基底物。經(jīng)證明,處于30-40%范圍內(nèi)的過(guò)氧化氫溶液具有有效性。但是,消解可能較緩慢,其需要耗費(fèi)幾天時(shí)間才可完成。采用蛋白酶K作為酶消解具有有效性。這種處理速度顯著加快,并且在50℃下兩小時(shí)的消解可從樣品中去除大量生物材料并且不會(huì)降解塑料本身。

過(guò)濾

      在一些樣品類型中,過(guò)濾是指從樣品基質(zhì)中分離出所需的微塑料(例如瓶裝水中微塑料的采集和測(cè)量)。在許多情況下,過(guò)濾是樣品凈化過(guò)程后的附加步驟。過(guò)濾過(guò)程需要符合分析的要求,并且可用作樣品凈化步驟。使用不同網(wǎng)目尺寸的篩網(wǎng)可以將塑料收集調(diào)整到分析技術(shù)所需的樣品尺寸大小。例如,Z初采用大的網(wǎng)目尺寸可過(guò)濾掉存在的較大塑料或者可去除其他較大的碎片,以便防止過(guò)濾器堵塞。微塑料可受到較小網(wǎng)目尺寸的篩網(wǎng)或?yàn)V膜的截留。采用標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜儀易于分析較大的塑料。但是,紅外顯微鏡更常用于微塑料的分析。在某些情況下,對(duì)篩網(wǎng)上采集的微塑料所作的紅外顯微鏡分析可直接在篩網(wǎng)上進(jìn)行。3過(guò)濾過(guò)程的優(yōu)化將在后面進(jìn)行描述。

用于紅外分析的樣品制備

      紅外光譜分析是識(shí)別和鑒定高分子材料的主要分析技術(shù)。材料的紅外光譜為該材料提供唯yi的“指紋”,并且可與大量的光譜庫(kù)作比較以進(jìn)行正確識(shí)別。采用標(biāo)準(zhǔn)的紅外光譜儀器和衰減全反射(ATR)采樣技術(shù)易于測(cè)量尺寸不小于100微米左右的微塑料纖維和顆粒。小型便攜式紅外光譜儀器(圖1)可攜帶至船上,以便立即識(shí)別采集的樣品。11

      對(duì)于利用ATR進(jìn)行測(cè)量的較大樣品,通常無(wú)需樣品制備。將樣品直接置于ATR附件上,采用壓力臂施加壓力并掃描樣品。但是,應(yīng)注意的是,在環(huán)境中存在了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的塑料已風(fēng)化,并且其表面可能覆有生物膜。ATR是一種表面技術(shù)。因此,在這種情況下,建議將塑料樣品切片并測(cè)量樣品的內(nèi)部體積而非受損/受包覆表面。

       紅外顯微鏡或紅外成像系統(tǒng)可用于測(cè)量更小的顆粒。為從此類技術(shù)中獲得Z佳結(jié)果,必須將微塑料從樣品基質(zhì)中分離出來(lái)。上述樣品采集和樣品凈化的介紹中已對(duì)該方法作出討論。但是,具體操作步驟可針對(duì)紅外顯微鏡進(jìn)行優(yōu)化。

圖1.具有ATR采樣模塊的Spectrum Two紅外光譜儀。


優(yōu)化紅外顯微鏡分析的過(guò)濾過(guò)程

      樣品過(guò)濾會(huì)將微塑料分離至合適的基底上用于分析。濾膜具有多種尺寸、過(guò)濾材質(zhì)和孔徑尺寸,以便優(yōu)化過(guò)濾過(guò)程。某些過(guò)濾材料在光譜的紅外線區(qū)域內(nèi)具有顯著的吸附作用,并且這些材料將掩蓋因感興趣的顆粒引起的吸附。因此,采用Z合適的過(guò)濾材料極其重要。一系列不同的濾膜類型和尺寸已得以評(píng)價(jià),以便為紅外顯微鏡的微塑料分析確定Z佳濾膜類型(表2)。

表2.評(píng)估一系列不同的濾膜與顯微紅外測(cè)試的適用性

      濾膜直徑將影響樣品容量和過(guò)濾能力并且應(yīng)保持具有合理的尺寸,以便減少紅外成像所需的時(shí)間??讖綄Q定待截留的Z小粒徑,但該尺寸不能易受某些樣品基質(zhì)堵塞。對(duì)于與紅外分析之間的兼容性,(歸因于紅外分析的近似衍射極限)顆粒需大于1.5微米,并且濾膜的可用光譜范圍極其重要。每個(gè)濾膜的相對(duì)成本可能非常重要,但是對(duì)于樣品凈化可能耗費(fèi)幾小時(shí)或幾天時(shí)間的樣品,濾膜的成本就并非十分重要。對(duì)于樣品處理量較高的實(shí)驗(yàn)室,這應(yīng)該是一個(gè)重要的考慮因素。

      下文將對(duì)紅外顯微鏡的采樣模式作更詳細(xì)的討論,但是對(duì)于濾膜上的顆粒分析,其選擇通常受限于透射或反射。在進(jìn)行多種顆粒的自動(dòng)測(cè)量時(shí)可使用ATR,但是樣品容易受到交叉污染。濾膜類型需要在透射或反射模式下對(duì)紅外光不出現(xiàn)任何顯著的吸收。表1所示是記錄了濾膜的紅外透射和反射光譜,并確定每種類型的可用范圍。圖2a所示為透射模式總結(jié),而圖2b所示為反射模式總結(jié)。

      鍍金聚碳酸酯濾膜具有極好的反射能量,但無(wú)透射能量,而PVDF濾膜在透射和反射模式下均顯示出顯著的吸收帶,因此不合適。

      建議使用硅濾膜進(jìn)行透射分析,并使用硅、銀膜或鍍金聚碳酸酯進(jìn)行反射分析。

      硅的唯yi缺點(diǎn)是相對(duì)成本較高以及不是標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾系統(tǒng)所直接兼容的尺寸,屬于“非標(biāo)準(zhǔn)”尺寸(矩形尺寸)。

圖2a和2b。不同濾膜類型的透射和反射范圍。

兩種不同濾膜類型的示例光譜如圖3所示。

圖3.不同類型濾膜的透射和反射范圍。

顯微紅外分析

、

圖4.PerkinElmer Spotlight 400紅外成像系統(tǒng)


采樣模式

      采用紅外測(cè)量常規(guī)樣品的原則,使用顯微紅外對(duì)微塑料樣品進(jìn)行測(cè)量。采樣模式是透射、反射或ATR。相同的優(yōu)勢(shì)和不足之處同樣適用于顯微紅外。

1.透射

      為在透射模式下測(cè)量樣品,樣品應(yīng)置于合適的紅外透射基底上。樣品厚度通常應(yīng)小于50微米,以免達(dá)到吸收飽和。如果分析包含少量顆粒,且可能“挑選”顆粒,則Z好的方法是將顆粒定位于顯微鏡樣品載物架的13mm KBr窗片上。如此可確保分離顆粒,并將采集到顆粒的純光譜。如果顆粒厚度大于50微米,則可將樣品置于微型金剛石壓池中,壓至更薄的尺寸,可以在顯微鏡臺(tái)上進(jìn)行透射測(cè)量。但是,在大多數(shù)情況下,即使使用顯微鏡工具,樣品也顯得太厚或不容易分離。如前所述,可使用合適的紅外透射模式的濾膜,而無(wú)需制備樣品或?qū)㈩w粒移除至其他基底上。另外,在大多數(shù)情況下,某些顆粒的尺寸小于50微米,而另一些則更大。去除大量顆粒的過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)且困難。

2.反射

      當(dāng)分析目的是定性樣品時(shí),通常不在本體聚合物上進(jìn)行反射測(cè)量(直接鏡面反射法)。所獲得的光譜將包含混合的光譜成分,即表面反射和透射/反射成分。此類成分會(huì)導(dǎo)致光譜失真,特別是光譜的較強(qiáng)波段,并會(huì)干擾光譜庫(kù)的搜索過(guò)程。但是,透射/反射成分通常可能是主要的光譜貢獻(xiàn),并產(chǎn)生可識(shí)別的光譜。當(dāng)紅外光束照射到樣品時(shí),一些光束將直接反射離開(kāi)樣品表面,其余光束將進(jìn)入(透射)或穿過(guò)樣品。如果將樣品置于高反射基底上,如金反射鏡或反射濾膜,則光束將反射離開(kāi)該基底并回穿樣品,從而有效地提供雙重透射。因此,從反射測(cè)量中可獲得優(yōu)質(zhì)的光譜,但是,Z強(qiáng)波段可能非常強(qiáng)。對(duì)于有一定厚度的樣品,反射比透射效果好。

3. ATR

      ATR已成為在FT-IR儀器上簡(jiǎn)單測(cè)量和識(shí)別樣品的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。該技術(shù)無(wú)需制備樣品,并且可作用于一系列不同的樣品尺寸,包括在透射或反射方面不起作用的厚度過(guò)大的樣品。這是一種表面測(cè)試技術(shù),因此,所獲得的光譜是材料表面的光譜,而非體積光譜。此外,所測(cè)量的有效樣品厚度處于1或2微米的范圍內(nèi),這導(dǎo)致紅外光譜較弱。但是,所獲得的光譜強(qiáng)度足以識(shí)別材料或材料的主要成分。顯微紅外可配備微型ATR晶體,以對(duì)微粒進(jìn)行自動(dòng)ATR測(cè)量。如果樣品位于堅(jiān)硬的固體基底上,如金反射鏡、窗口材料或顯微鏡載玻片,并且含有非常少量的顆粒,則在每次測(cè)量/顆粒之后,只要清潔ATR晶體,ATR即可成為一種可使用的技術(shù)。ATR的測(cè)試原則是基底與ATR晶體之間的對(duì)樣品的壓縮。在測(cè)量之后即釋放壓力時(shí),樣品經(jīng)常留在ATR晶體上,而并非回到基底上。因此,如果在不清潔晶體的情況下測(cè)量多個(gè)顆粒,交叉污染將是一個(gè)主要問(wèn)題。因此,通常不采用顯微ATR采樣模式。

      在ATR成像中,表面明顯較大的ATR晶體與樣品接觸,并在整個(gè)晶體表面上進(jìn)行ATR測(cè)量。

顯微紅外的測(cè)量模式

      紅外顯微鏡能夠測(cè)量單個(gè)微觀粒子,但其還有一個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn),即能夠以全自動(dòng)模式運(yùn)行來(lái)測(cè)量樣品中的多個(gè)顆粒,也能夠?qū)φ麄€(gè)樣品(如完整的濾膜)進(jìn)行繪圖(map)或成像(image)。自動(dòng)化應(yīng)用于每種前述的不同的采樣模式。顯微鏡還配有可視攝像機(jī),以允許操作員查看其正在使用的樣品,并設(shè)置位置進(jìn)行分析。

點(diǎn)模式

      在點(diǎn)模式下,軟件允許用戶選擇一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)于顆粒的測(cè)量位置。然后,紅外顯微鏡將驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)至測(cè)量位置,以進(jìn)行掃描,然后移動(dòng)至下一個(gè)樣品位置。如果樣品含有少量顆粒,則上述方法可能是一種非常快的光譜收集方法。對(duì)于每個(gè)位置,軟件控制的光闌大小應(yīng)可視地包圍顆粒,以避免雜散光。與標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜測(cè)量一樣,需采用合適的背景掃描,并且應(yīng)使用與樣品掃描相同的孔徑尺寸在紅外顯微鏡上來(lái)執(zhí)行。對(duì)于透射,應(yīng)在無(wú)樣品的空白區(qū)中測(cè)量背景。對(duì)于反射,應(yīng)在反射基底的空白區(qū)中記錄背景。對(duì)于ATR,應(yīng)使用干凈的晶體來(lái)測(cè)量背景。

      軟件內(nèi)的顆粒檢測(cè)算法能夠分析可見(jiàn)圖像來(lái)發(fā)現(xiàn)樣品內(nèi)顆粒的存在。然后,軟件將自動(dòng)掃描所有顆粒和適當(dāng)背景的光譜。相對(duì)于手動(dòng)選擇分析位置,該方法具有顯著的速度優(yōu)勢(shì),或者,如果對(duì)整個(gè)樣品進(jìn)行繪圖或成像,則可節(jié)省大量時(shí)間。圖5所示為顆粒識(shí)別工具。

圖5.分析圖像發(fā)現(xiàn)存在的顆粒。


繪圖(Mapping)

     Mapping實(shí)驗(yàn)涉及定義待測(cè)量的樣品面積(這可能是幾毫米),以及定義整個(gè)樣品上測(cè)量的X、Y間距。例如,如果樣品為0.7 mm×1 mm,并且應(yīng)每100微米進(jìn)行一次測(cè)量,則Mapping實(shí)驗(yàn)將進(jìn)行70次測(cè)量(7×10)。在每個(gè)點(diǎn)上收集紅外光譜,并在整個(gè)面積上生成樣品的紅外圖。

      Mapping實(shí)驗(yàn)利用紅外顯微鏡中存在的單點(diǎn)檢測(cè)器(通常是MCT檢測(cè)器),并將測(cè)量單個(gè)光譜、移動(dòng)載物臺(tái)、測(cè)量光譜,移動(dòng)載物臺(tái)。對(duì)于小樣本區(qū)域或大XY間距,這已足夠。但是,對(duì)于大樣本區(qū)域(如濾膜),或測(cè)量小XY間距的非常小的顆粒,Mapping實(shí)驗(yàn)可能非常慢,并且需要很長(zhǎng)時(shí)間。


成像(Imaging)

      成像Imaging實(shí)驗(yàn)類似于繪圖Mapping實(shí)驗(yàn),不同之處在于成像實(shí)驗(yàn)使用具有元件陣列的檢測(cè)器同時(shí)測(cè)量多個(gè)點(diǎn),而非單個(gè)檢測(cè)器元件,導(dǎo)致整體測(cè)量速度顯著加快。陣列檢測(cè)器可能是線性陣列或焦平面陣列。線性陣列具有幾何形狀n×1,其中n通常為16或32,而焦平面陣列具有幾何形狀n×n,其中n通常為16、64或128。焦平面陣列檢測(cè)器的價(jià)格較高,并且其光譜截止值約為s/b 950 cm -1,以致于忽略某些重要的光譜信息,而線性陣列檢測(cè)器具有低至s/b 600 cm -1的完整MCT光譜范圍。

圖6. Mapping實(shí)驗(yàn)收集一行數(shù)據(jù)點(diǎn),然后移動(dòng)至下一行,直至完成為止。


圖7a和7b.(a)線性陣列檢測(cè)器收集一“列”數(shù)據(jù)點(diǎn),然后移動(dòng)至下一“列”。(b)焦平面陣列檢測(cè)器在一次測(cè)量中收集數(shù)列和數(shù)行數(shù)據(jù)點(diǎn)。

紅外成像的一個(gè)示例如圖8所示。

圖8.從化妝品配方中過(guò)濾的微塑料顆粒的總紅外吸光度圖像。

      在紅外圖像中的每個(gè)像素均有與之相關(guān)的完整的紅外光譜。在點(diǎn)模式下工作時(shí),系統(tǒng)將每個(gè)顆粒生成一個(gè)光譜。在圖像模式下工作時(shí),系統(tǒng)將每像素生成1個(gè)光譜,從而導(dǎo)致每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。例如,以6.25μm像素大小測(cè)量的10 mm×10 mm圖像將包含超過(guò)250萬(wàn)個(gè)光譜。軟件的各種處理工具均考慮到簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)解析步驟,Z強(qiáng)大的是主成分分析(PCA)。在PerkinElmer光譜圖像軟件中,該分析法通過(guò)選Show Structure功能得以引用。該功能將使用PCA在樣品內(nèi)尋找不同的化學(xué)組分。不同的PCA組分將表示存在的不同材料,并針對(duì)不同組分生成圖像,以指示樣品內(nèi)不同材料的分布位置。圖9a-d所示為一個(gè)示例



圖9a-d.(a)總吸光度紅外圖像。(b)顯示混合組分的PCA分析。不同的組分采用不同的顏色,以區(qū)分不同的化學(xué)成分類型。(c)2組分圖像。(d)4組分圖像。

圖10.觀察到的顆粒光譜;組分4的圖像即聚乙烯(頂部),以及組分2的圖像即聚丙烯(底部)。



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