分析不到0.1mm的Defect可以有多簡單?

作者Editor
日期2018-03-08

在台灣,如果要分析塑膠或是有機化合物,紅外線光譜儀都是google上的熱搜關鍵字,憑藉著快速、非破壞性的優點,紅外線光譜儀無論是在學術界或是產業界都是化學分析儀器的首選,為什麼?看看有多少化學材料的學術論文會放上紅外線光譜儀的光譜圖?問問看有多少化工產業的同行,他們QC單位的紅外線光譜儀都已經運作了多久?

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有時候品管實驗室的人會遇到一個問題:產線的人拿著線上的產品說他在上面用放大鏡看到了一顆黑黑的東西,大概只有0.2mm的大小,不知道是什麼,能不能幫忙打打看紅外線光譜儀?

答案是肯定的,對於mm甚至是μm的樣品,我們推薦使用顯微紅外線光譜(FTIR Microscope)來進行分析,就像是幫顯微紅外線光譜戴上放大鏡,讓它可以看到更小的樣品,同時把紅外光線聚焦在我們想要分析的未知汙染物。

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但是顯微紅外線光譜儀以往給人的印象是好多功能鍵要調整,要打樣品之前還要先花時間找樣品跟聚焦,還要去提取液態氮,還要擔心會弄壞ATR的配件等等以往在顯微紅外線光譜儀常常會遇到的問題。

現在,這些問題都已經獲得改善,首先我們將設備上面的按鍵與調節鈕精簡到剩下電源開關,全部都用軟體進行控制,接著我們設計獨特的載玻片,讓設備只要滑鼠點幾下就可以讓機器自動來到擺放樣品的位置,再加上自動對焦的方便性,找樣品再也不是很花時間的事情。

接著顯微紅外光譜儀總是要使用液態氮這個刻板印象也被我們所打破,會需要使用液態氮是為了感度更好的偵測器,感度更好的偵測器是為了彌補紅外光線經過較長光路設計所減弱的訊號,知道原因之後,我們設計獨特的一體化設計,將顯微鏡與紅外線光譜儀主機整合在同一套系統中,除了可以不需要液態氮就能分析,占用的空間也縮小了。

那我們如何去預防ATR晶體的損壞呢?簡單,我們把晶體受到的壓力數值化,還讓使用者可以在每次調整1psi的方式設定需要的壓力值,更貼心讓使用者可以把喜好的壓力設定值進行儲存,這樣一來除了可以保護晶體,減少耗材成本,二來也可以讓每一次的分析保持一致,減少人為的誤差。

實地分析多層膜的樣品就像下面這張圖:

這是一個厚度0.1mm的多層膜切面,右上角是由軟體控制樣品載台移動聚焦並拍下的樣品照片,我們可以利用各種Mapping工具在圖片上劃出線性或是框出區域進行分析,透過紅外線光譜的化學影像,可以了解樣品的相關資訊,搭配合適的資料庫,我們可以研究未知汙染物或是進行逆向工程。

最重要的是這一切都是透過軟體自動化控制的。

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