Instrumen bertanda hubung adalah instrumen yang memadukan kemampuan dua teknologi berbeda untuk membentuk teknik analisis baru dengan kemampuan baru. Spektrofotometer mikroskop adalah salah satu instrumen dengan tanda penghubung tersebut; ini adalah hibrida yang menggabungkan kekuatan pembesar mikroskop optik dengan kemampuan analitis spektrofotometer rentang UV-terlihat-NIR. Dengan demikian, spektrofotometer mikroskop dapat digunakan untuk mengukur spektrum molekul dari daerah sampel mikroskopis dari ultraviolet dalam ke daerah inframerah dekat. Mereka dapat dikonfigurasi untuk berbagai jenis spektroskopi dan, dengan demikian, digunakan untuk mengukur absorbansi, reflektansi, dan bahkan spektrum emisi, seperti fluoresensi dan fotoluminesensi, sampel berukuran mikron. Dengan penambahan algoritme khusus, spektrofotometer mikroskop juga dapat digunakan untuk mengukur ketebalan lapisan tipis atau bertindak sebagai kolorimeter untuk sampel mikroskopis.
Ada banyak alasan untuk menggunakan mikroskop spektrofotometer. Yang paling jelas adalah bahwa spektrum dapat diperoleh dari area sampel yang lebih kecil dari mikron. Selain itu, instrumen ini hanya membutuhkan sampel dalam jumlah kecil baik dalam bentuk padat maupun cair. Keuntungan lain adalah bahwa sangat sedikit atau tidak ada persiapan yang diperlukan untuk banyak sampel. Dan perbandingan warna dengan spektroskopi cenderung lebih akurat dengan spektrofotometer karena instrumen ini memiliki rentang spektral yang lebih luas, dapat mengoreksi variasi pencahayaan, dan dapat mengukur intensitas setiap pita panjang gelombang cahaya.
Sebelum munculnya mikrospektroskopi, satu-satunya cara untuk menganalisis banyak jenis sampel mikroskopis adalah dengan menggunakan pengujian mikro-kimia dan kemudian semacam pemeriksaan visual. Sayangnya, metode ini cenderung merusak, membutuhkan banyak sampel, dan mengalami ketidakakuratan sistem visual manusia. Spektrofotometer mikroskop menghindari masalah ini dan dapat "melihat" di luar jangkauan mata manusia dan mendeteksi variasi yang tidak akan terlihat jika tidak.
Spektrofotometer mikroskop mengintegrasikan mikroskop optik atau cahaya dengan rentang spektrofotometer UV-terlihat-NIR (Gambar 1). Mikroskop adalah alat yang dirancang untuk memperbesar gambar objek kecil agar dapat dipelajari. Spektrofotometer adalah instrumen yang mengukur intensitas setiap panjang gelombang cahaya dari ultraviolet melalui daerah inframerah tampak dan dekat. Dengan spektrofotometer mikroskop yang dikonfigurasi dengan benar, seseorang dapat memperoleh spektrum absorbansi, reflektansi, dan emisi dengan area pengambilan sampel pada skala submikron.
Untuk mencakup rentang spektral yang begitu luas dengan citra dan kualitas spektral yang baik, mikroskop yang dirancang khusus dibuat dan diintegrasikan dengan spektrofotometer. Mikroskop optik standar memiliki jangkauan spektral terbatas yang hanya mencakup sebagian wilayah yang terlihat karena bahan yang digunakan untuk optik serta sumber cahaya itu sendiri. Spektrofotometer mikroskop modern menggunakan mikroskop yang dibuat khusus dengan desain optik dan sumber cahaya yang dioptimalkan untuk UV dalam melalui NIR.
Spektrofotometer itu sendiri juga harus dirancang untuk mikrospektroskopi agar mendapatkan hasil spektral yang baik. Ini berarti bahwa spektrofotometer harus sangat sensitif sambil tetap mempertahankan resolusi spektral yang dapat diterima. Stabilitas juga menjadi masalah karena spektrofotometer mikroskop adalah instrumen berkas tunggal dan spektrum referensi harus diperoleh sebelum mengukur sampel. Instrumen juga harus memiliki rentang dinamis yang tinggi karena sering kali beralih dari mikrospektroskopi transmisi atau reflektansi ke spektroskopi fluoresensi saat mengukur sampel yang sama. Ini memungkinkan Anda memperoleh berbagai jenis informasi spektral dari lokasi yang sama persis pada sampel mikroskopis.
Integrasi spektrofotometer dengan mikroskop sangat penting. Sementara mikroskop dan spektrofotometer keduanya harus dioptimalkan untuk mikrospektroskopi, kunci pengoperasian spektrofotometer mikroskop adalah perangkat keras yang memungkinkan keduanya bekerja sama. Antarmuka ini memiliki beberapa persyaratan dasar. Yang terpenting, ia harus menyalurkan energi elektromagnetik yang dikumpulkan oleh mikroskop dari sampel ke dalam spektrofotometer. Namun, pengguna harus dapat memvisualisasikan area pengukuran sampel, tetapi juga melihat sampel di sekitarnya. Hal ini dilakukan dengan memiliki bukaan masuk spektrofotometer pada bidang fokus yang sama dengan gambar sampel. Sampel kemudian dapat dipindahkan dengan tahap mikroskop, seperti yang biasanya dilakukan dengan mikroskop, sampai gambar lubang masuk melewati area yang akan diukur. Pada Gambar 2, kotak hitam di tengah gambar adalah lubang masuk spektrofotometer. Semua ini dilakukan secara real time sehingga spektroskopi sampel mikroskop dapat dilakukan dengan cepat dan mudah.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, optik mikroskop memfokuskan cahaya ke sampel. Energi elektromagnetik kemudian dikumpulkan dari sampel dengan mikroskop objektif. Cahaya dari objektif difokuskan ke lubang masuk cermin spektrofotometer. Mayoritas cahaya dipantulkan dari permukaan bukaan masuk ke kamera. Apertur spektrofotometer juga dicitrakan oleh kamera sehingga muncul sebagai kotak hitam pada sampel (Gambar 2). Ini memungkinkan penyelarasan spektrofotometer mikroskop dengan mudah dan cepat. Cahaya yang melewati lubang masuk kemudian masuk ke spektrofotometer di mana spektrum diukur.
Mikroskop dapat dikonfigurasi dengan skema pencahayaan yang berbeda tergantung pada jenis percobaan yang akan dilakukan. Pencahayaan insiden dengan cahaya putih memungkinkan mikrospektroskopi reflektansi dari UV dalam ke IR dekat. Penerangan insiden juga dapat digunakan untuk mikrospektroskopi fluoresensi atau fotoluminesensi. Selain itu, transmisi mikrospektroskopi dimungkinkan dengan cahaya putih yang difokuskan ke sampel melalui kondensor mikroskop.
Spektrofotometer mikroskop pertama dikembangkan pada tahun 1940-an dan sejak itu, sejumlah aplikasi yang berbeda telah dikembangkan. Dengan kemampuan untuk memperoleh spektrum area sampel mikroskopis, spektrofotometer mikroskop digunakan di mana-mana mulai dari laboratorium universitas hingga jalur produksi untuk kontrol kualitas dan analisis kegagalan.
Ilmu Forensik. Analisis bukti forensik telah menjadi salah satu aplikasi yang paling penting untuk spektrofotometer mikroskop sejak awal 1980-an. Upaya terbesar adalah dalam analisis bukti jejak, khususnya serat tekstil dan serpihan cat1, 2. Seperti namanya, jenis sampel ini biasanya mikroskopis dan, sebagai bukti, tidak boleh rusak atau hancur dengan pengujian. Dengan serat, spektrofotometer mikroskop digunakan untuk mengukur absorbansi UV-terlihat-NIR dan spektrum fluoresensi serat individu. Keripik cat biasanya dipotong melintang dan kemudian spektrum absorbansi setiap lapisan diukur sehingga sampel yang diketahui dan yang dipertanyakan dapat dibandingkan dengan tingkat diskriminasi yang tinggi.
Tampilan Panel Datar. Tampilan panel datar modern terdiri dari jutaan piksel multi-warna. Seiring kemajuan teknologi, piksel menjadi semakin kecil dan semakin padat di seluruh permukaan yang semakin besar. Layar paling modern menggunakan teknologi berbeda, seperti titik kuantum dan dioda pemancar cahaya organik, untuk membuat piksel warna berbeda pada skala mikroskopis. Spektrofotometer mikroskop digunakan untuk membantu mengembangkan bahan-bahan ini sebagai sumber cahaya yang layak dan akhirnya sebagai tampilan 3,4. Spektrofotometer mikroskop juga digunakan dalam proses produksi untuk memastikan bahwa warna dan intensitas piksel konsisten di seluruh layar, sehingga memastikan gambar yang terang dan terang di seluruh layar.
Energi. Batubara dan batuan sumber minyak bumi mengandung vitrinit dan maseral lainnya. Spektrofotometer mikroskop digunakan untuk menilai kematangan termal5, dan oleh karena itu kandungan energi, batu bara, kokas, dan batuan sumber minyak bumi. Ini dilakukan dengan mengukur reflektifitas absolut vitrinit pada sampel yang dipoles. Tergantung pada reflektifitas, kematangan termal sampel dapat ditentukan.
Nanoteknologi. Spektrofotometer mikroskop juga memajukan nanoteknologi dan ilmu material berdasarkan kemampuannya untuk mengukur area sampel mikroskopis spektrum transmisi, reflektansi, dan emisi. Salah satu area aplikasi yang berkembang pesat adalah dalam pengembangan dan penggunaan resonansi plasmon permukaan (SPR)6,7,8.
Plasmon permukaan tereksitasi dengan menyinari permukaan logam planar atau partikel logam skala nano dengan cahaya (Gambar 4). Perubahan karakteristik optik bahan ini terjadi ketika nanopartikel atau permukaan berinteraksi dengan bahan lain. Dengan demikian, banyak pekerjaan sedang dilakukan untuk mengembangkan bahan baru yang menunjukkan beberapa bentuk resonansi plasmon, tetapi juga untuk membangun perangkat yang menampilkan fenomena ini. Yang terakhir termasuk biosensor dan sensor perangkat mikofluida dari berbagai jenis. Spektrofotometer mikroskop mengukur bagaimana spektrum bahan SPR berubah dalam kondisi berbeda yang memberi peneliti kemampuan untuk mengkarakterisasi bahan baru, kemudian "menyetel" bahan tersebut untuk efek optik tertentu.
Spektrofotometer mikroskop adalah teknik hyphenated yang menggabungkan mikroskop optik dengan spektrofotometer sehingga seseorang dapat memperoleh spektrum daerah sampel mikroskopis. Instrumen tersebut mampu menyerap spektrum dan reflektansi dari UV dalam melalui terlihat dan ke daerah inframerah dekat. Spektrofotometer mikroskop juga dapat mengukur fluoresensi dan jenis spektrum emisi lainnya. Perangkat ini telah menemukan kegunaannya di banyak bidang termasuk ilmu forensik, semikonduktor dan pengukuran ketebalan film optik, bioteknologi, dan ilmu material terbaru.
Artikel ini ditulis oleh Dr. Paul Martin, Presiden, CRAIC Technologies (San Dimas, CA). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Dr. Martin di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya., atau kunjungi di sini .
Sensor
IPython adalah REPL Python yang disempurnakan, dan sebenarnya merupakan inti dari notebook Jupyter . Singkatnya, Jupyter adalah aplikasi web sumber terbuka yang memungkinkan Anda membuat dan berbagi dokumen yang berisi kode langsung, persamaan, visualisasi, dan teks naratif. Jika Anda sering menggun
Analisis Logam dengan Spektroskopi Emisi Optik Teknik spektroskopi emisi optik berasal dari eksperimen yang dilakukan pada pertengahan 1800-an, namun tetap menjadi cara yang paling berguna dan fleksibel untuk melakukan analisis unsur. Atom bebas memancarkan cahaya pada serangkaian interval panjang
Mikroskop Optik Mikroskop mempelajari pembesaran bayangan objek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang. Mikroskop memenuhi tugasnya dengan memanfaatkan radiasi (Gambar 1) yang dipancarkan, diserap, ditransmisikan, atau dipantulkan oleh sampel yang akan diamati. Sifat radiasi mene
Robot yang dikembangkan di Universitas Tel Aviv mendengar sinyal listrik, berkat sensor alami:telinga belalang mati. Sejauh ini, panggilan dan respons yang dimungkinkan oleh robot bertelinga belalang adalah hal yang mendasar. Ketika seorang peneliti bertepuk tangan, telinga belalang mencatat suara
