Nahinfrarotmessungen — wie funktionieren sie?
Nahinfrarot (NIR) -Messungen basieren auf spezifischen Absorptionsbanden im elektromagnetischen Spektrum zwischen 800 und 2500 Nanometern (nm). Dieser Bereich liegt knapp über dem Bereich des sichtbaren Lichts von 400 bis 700 nm. Elektromagnetische Wellen in dieser Region weisen die beste Kombination aus Energie, Empfindlichkeit und Absorption auf, um für quantitative Messungen fester Materialien nützlich zu sein.
Während Vollspektrumanalysatoren das gesamte Spektrum und multivariate mathematische Verfahren wie Principal Component Regression (PCR), Partial Least Squares (PLS) oder neuronale Netzwerke nutzen können, verwenden Photometer „Ausschnitte“ des Spektrums, die spezifischen molekularen Obertönen und damit verbundenen Schwingungsabsorptionen entsprechen.
Photometer verwenden Interferenzfilter mit schmalem Bandpass, die eine bestimmte Bandbreite haben, die typischerweise 50 nm breit ist, obwohl die Bandbreite manchmal anwendungsabhängig ist. Das NIR hat im Gegensatz zu den scharfen Spitzen im Infrarotbereich breite Bänder. Übliche Bindungen sind O-H (1940 und 1420 nm) in Wasser, C-H (2340 nm) in organischen Stoffen und Ölen und N-H in Proteinen. Die NIR-Sensoren sind extrem empfindliche Instrumente, die für die Messung der Absorptionsgrade von Proben in diesen spezifischen Wellenlängenbereichen optimiert sind. Die Menge des zu messenden Bestandteils ist proportional zum Absorptionsgrad bei diesen spezifischen Wellenlängen.
NIR-Photometer
Scheinendes Licht bei diesen Wellenlängen bewirkt, dass die entsprechende chemische Bindung vibriert und Energie absorbiert. Stellen Sie sich verschiedene Teile eines Stadionpublikums vor, die aufgerufen werden, zu schreien und zu springen, wenn ihr Bereich auf dem Stadion-Jumbotron hervorgehoben wird.
