Multilayer Film Analysis Using the AIRsight Infrared Raman Microscope
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Multivrstvé polymerní fólie v obalovém průmyslu kombinují různé materiály, aby zajistily mechanickou odolnost, bariéru proti kyslíku a vlhkosti, UV ochranu a další funkce. Precizní určení složení a tloušťky jednotlivých vrstev je zásadní pro vývoj nových materiálů a kontrolu jakosti.
Cílem bylo demonstrovat aplikaci mikroskopu AIRsight, který umožňuje bez přesunu vzorku provádět infračervenou i Ramanovu spektroskopii na stejném místě. Jako modelový systém posloužil multilaminární obal na kondicionér, jehož třívrstvá struktura byla analyzována.
Vzorek byl nařezen mikrořezem na tloušťku 15 μm a umístěn na BaF2 okénko. Analýza byla provedena na přístrojích IRXross a AIRsight. Infračervená spektroskopie: rozlišení 8 cm-1, 15 skenů, otvor 10×30 μm, krok 2 μm, mapovací oblast 30×410 μm. Ramanova spektroskopie: 50× objektiv, λ=532 nm, 5 s expozice, 2 kumulace, krok 5 μm, oblast 5×85 μm.
Infračervená analýza identifikovala první a třetí vrstvu jako nylon a prostřední vrstvu jako polyethylen (PE). Mapovací data odhalila čisté spektroskopické obrazy těchto vrstev, avšak v okrajových oblastech naznačila smíšené spektrum možných ultratenkých vrstev.
Ramanova spektroskopie s vyšším prostorovým rozlišením odhalila v přechodové zóně mezi druhou a třetí vrstvou přítomnost polyethylentereftalátu (PET) a anorganického TiO2, které infračervená metoda nerozlišila.
Měřicí funkce softwaru AMsolution umožnila stanovit tloušťky vrstev: 1. vrstva 28 μm, 2. vrstva 314 μm, 3. vrstva 27 μm.
Využití pokročilých algoritmů pro kvantitativní oddělení spekter, rozšíření metodiky na kompozitní a biologicky odbouratelné materiály, integrace s mikroskopií a umělou inteligencí pro automatizovanou analýzu rozložení komponent.
Integrace infračervené a Ramanovy spektroskopie v mikroskopu AIRsight přináší ucelenou analýzu složení a struktury multilaminárních filmů. Metoda nabízí vysoké prostorové rozlišení, detekci anorganických složek a efektivní kontrolu kvality obalových materiálů.
V textu uvedené literární odkazy nejsou k dispozici.
FTIR Spektroskopie, Mikroskopie
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Analýza multilaminárních filmů pomocí infračervené Ramanovy mikroskopie AIRsight
Význam tématu
Multivrstvé polymerní fólie v obalovém průmyslu kombinují různé materiály, aby zajistily mechanickou odolnost, bariéru proti kyslíku a vlhkosti, UV ochranu a další funkce. Precizní určení složení a tloušťky jednotlivých vrstev je zásadní pro vývoj nových materiálů a kontrolu jakosti.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo demonstrovat aplikaci mikroskopu AIRsight, který umožňuje bez přesunu vzorku provádět infračervenou i Ramanovu spektroskopii na stejném místě. Jako modelový systém posloužil multilaminární obal na kondicionér, jehož třívrstvá struktura byla analyzována.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek byl nařezen mikrořezem na tloušťku 15 μm a umístěn na BaF2 okénko. Analýza byla provedena na přístrojích IRXross a AIRsight. Infračervená spektroskopie: rozlišení 8 cm-1, 15 skenů, otvor 10×30 μm, krok 2 μm, mapovací oblast 30×410 μm. Ramanova spektroskopie: 50× objektiv, λ=532 nm, 5 s expozice, 2 kumulace, krok 5 μm, oblast 5×85 μm.
Hlavní výsledky a diskuse
Infračervená analýza identifikovala první a třetí vrstvu jako nylon a prostřední vrstvu jako polyethylen (PE). Mapovací data odhalila čisté spektroskopické obrazy těchto vrstev, avšak v okrajových oblastech naznačila smíšené spektrum možných ultratenkých vrstev.
Ramanova spektroskopie s vyšším prostorovým rozlišením odhalila v přechodové zóně mezi druhou a třetí vrstvou přítomnost polyethylentereftalátu (PET) a anorganického TiO2, které infračervená metoda nerozlišila.
Měřicí funkce softwaru AMsolution umožnila stanovit tloušťky vrstev: 1. vrstva 28 μm, 2. vrstva 314 μm, 3. vrstva 27 μm.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní charakterizace multilaminárních filmů bez přesunu vzorku
- Určení ultra-tenkých vrstev pod 10 μm
- Detekce anorganických přísad jako TiO2
- Zjednodušení kontrolních postupů a vývoje nových obalových materiálů
Budoucí trendy a možnosti využití
Využití pokročilých algoritmů pro kvantitativní oddělení spekter, rozšíření metodiky na kompozitní a biologicky odbouratelné materiály, integrace s mikroskopií a umělou inteligencí pro automatizovanou analýzu rozložení komponent.
Závěr
Integrace infračervené a Ramanovy spektroskopie v mikroskopu AIRsight přináší ucelenou analýzu složení a struktury multilaminárních filmů. Metoda nabízí vysoké prostorové rozlišení, detekci anorganických složek a efektivní kontrolu kvality obalových materiálů.
Reference
V textu uvedené literární odkazy nejsou k dispozici.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Shimadzu FTIR TALK LETTER - Vol. 40
2023|Shimadzu|Ostatní
C103-E146 Vol. 40 Publishing the 40th Volume of FTIR TALK LETTER ------- 02 AMsolution Control Software for AIRsight Infrared/Raman Microscopes and AIMsight Infrared Microscopes ------- 03 Infrared/Raman Spectroscopy Principle, AIRsight Design, and Analysis Example ------- 6 Infrared/Raman Microscope "AIRsight" Infrared…
Klíčová slova
raman, ramaninfrared, infraredairsight, airsightmicroscope, microscopelight, lightaimsight, aimsightamsolution, amsolutionspectroscopy, spectroscopycontaminant, contaminantmeasurements, measurementsvibration, vibrationlaser, lasermicroscopes, microscopescan, canmirror
A Comparative Study of Depth and Cross Section Measurement of Food Packaging
2025|Shimadzu|Aplikace
AIRsightTM infrared Raman microscope spectrometer Application News A Comparative Study of Depth and Cross Section Measurement of Food Packaging Dr. Aikaterini Karatzia Shimadzu Europa GmbH User Benefits The new Raman depth measurement function allows for minimum sample preparation (if…
Klíčová slova
raman, ramandepth, depthairsight, airsightmeasurement, measurementcross, crossmicroscopy, microscopypet, petmicroscope, microscopebleaching, bleachingboundaries, boundariessection, sectionpoints, pointswidth, widthlayers, layersairsighttm
Multilayer Film Analysis Using the AIMsight Infrared Microscope
2023|Shimadzu|Aplikace
AIMsight™ Infrared Microscope Application News Multilayer Film Analysis Using the AIMsight Infrared Microscope Karen Maruyama User Benefits AIMsight allows the user to view the target area while recording its IR spectrum. AIMsight can measure the thickness of thin…
Klíčová slova
multilayer, multilayeroutside, outsideinside, insidelayer, layeraimsight, aimsightfilm, filmpet, petlength, lengthcompany, companyfunction, functionimages, imagesfilms, filmsmicroscope, microscopeinnermost, innermostfield
Infrared/Raman Microscope AIRsight (for Researchers)
2022|Shimadzu|Brožury a specifikace
C103-E141 Infrared/Raman Microscope AIRsight for Researchers AIRsight ™ Raman and FTIR microscopy in perfect harmony Infrared Spectroscopy and Raman Spectroscopy Infrared and Raman Microscope Based on a Combination of Two Analytical Techniques to Provide Complementary Molecular Information This simple system…
Klíčová slova
raman, ramaninfrared, infraredamsolution, amsolutionimage, imageairsight, airsightmicroscope, microscopeftir, ftirpigment, pigmentsoftware, softwaremeasurements, measurementscrystal, crystalspace, spacemicroplastic, microplasticspectra, spectraposition