چکیده
این پژوهش برای اولین بار، دوام و بقای طیف سنجی مادون قرمز میکروفوتوآکوستیک (microPAS) را تعیین می نماید. در این کار، سلولی که امکان اندازه گیری های طیف سنجی مادون قرمز فوتوآکوستیک (PA) برروی نمونه های کوچک را فراهم می آورد، ساخته و تست شد. برپایی مقدمات کار، امکان تجسم نمونه و انتخاب موقعیت های اندازه گیری خاص را فراهم می آورد و از آن می توان به همراه طیف سنج های مادون قرمز تبدیل فوریه و منابع گوناگون نور، از جمله لامپ های مادون قرمز نزدیک و میانه، تابش سنکروترون و منابع لیزری استفاده نمود. از سلول مذکور برای تمایز بین مهره های پلیمری براساس اختلافات بین طیف های PA شان استفاده گردید. رزولوشن (قدرت تفکیک یا وضوح) فضایی نشان داده شده بهتر از 100 μm، و حداقل 20 μm است.
1. مقدمه
در چهار دهه گذشته، از طیف سنجی فوتوآکوستیک (P) برای توصیف مواد گوناگون استفاده شده است. این تکنیک به گروه گسترده ای از روشهای فوتوترمال (نوری گرمایی) و ترموفیزیکی تعلق دارد، و خصوصیات نوری و حرارتی ماده را مورد بررسی قرار می دهد. به طور کلی، طیف سنجی PA امکان آنالیز غیر مخرب و غیر مقدماتی جامدات و مایعات را فراهم می آورد؛ این قابلیت در موقعیتهایی مهم و حساس ظاهر می شود که مقدار نمونه کم و یا از روشهای آماده سازی سنتی بایستی اجتناب نمود. در موقعیت های مطلوب، پروفایل سازی عمق مواد لایه لایه یا ناهمگن نیز ممکن است تحت تاثیر قرار بگیرد. این مشخصه ها انگیزه توسعه و استفاده از طیف سنجی PA، در دامنه وسیعی از طول موج ها، طی سالیان دراز را فراهم آورده اند [1].
Abstract
This investigation establishes, for the first time, the viability of micro-photoacoustic infrared spectroscopy (microPAS). A cell that allows photoacoustic (PA) infrared spectroscopy measurements on small samples was constructed and tested in this work. The setup allows visualizing the sample and selecting specific measurement positions. It can be used with conventional Fourier-Transform infrared spectrometers and a variety of light sources, including conventional near- and mid-infrared lamps, synchrotron radiation, and laser sources. The cell was successfully used to discriminate between individual polymer beads based on differences between their PA spectra. The demonstrated spatial resolution is better than 100 µm and, in at least one case, as good as 20 µm.
1. Introduction
Photoacoustic (PA) spectroscopy has been used to characterize a wide variety of materials during the last four decades. The technique belongs to the extensive group of photothermal and thermophysical methodologies, interrogating both optical and thermal properties of matter. PA spectroscopy generally enables non-destructive, non-preparative analysis of solids and liquids; this capability may be critically important in situations where sample quantities are limited and/or traditional preparation methods must be avoided. Depth profiling of layered or inhomogeneous materials can also be effected in favourable circumstances. These attributes have motivated the development and utilization of PA spectroscopy, at a broad range of wavelengths, for many years [1].
چکیده
1. مقدمه
2. جزئیات آزمایش
1. 2 طراحی سلول MicroPAS
2. 2 تستهای لیزری
3. 2 FT-IR و microPAS
3. نتایج و بحث
1. 3 آزمایشات لیزر دیودی
2. 3 آزمایشات QCL
3. 3 آزمایشات FT-IR
4. نتایج
عناوین اشکال
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Experimental details
2.1 MicroPAS cell design
2.2 Laser tests
2.3 FT-IR and microPAS
3. Results and discussion
3.1 Diode laser experiments
3.2 QCL experiments
3.3 FT-IR experiments
4. Conclusions
5. Declarations of interest