Τι είναι η φασματοσκοπία της υπέρυθρης ακτινοβολίας;

Η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία (NIR) είναι ένας τύπος φασματοσκοπίας στην οποία χρησιμοποιείται η περιοχή εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος ως εργαλείο αξιολόγησης.Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένων των φαρμακευτικών, τροφίμων και γεωργικών βιομηχανιών, σε ορισμένες ιατρικές διαγνωστικές εξετάσεις και στην καύση και την επιστήμη των πολυμερών.Η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στη διαγνωστική ιατρική, επειδή είναι ικανή να καταγράφει αλλαγές κατάστασης στην αιμοσφαιρίνη, το μόριο μεταφοράς οξυγόνου στο αίμα. Η φασματοσκοπία είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο η ύλη απορροφά και εκπέμπει το φως και τον τρόπο με τον οποίο εκπέμπεται τοΦως σε διαφορετικά μήκη κύματος, τα οποία απεικονίζονται ως χρώματα.Όλοι οι τύποι ύλης απορροφούν και εκπέμπουν φως και μελετώντας τον τύπο φωτός που απορροφάται ή εκπέμπεται, είναι δυνατόν να κερδίσουμε ενδείξεις ως προς τις ιδιότητες του υπό εξέταση θέματος.Ένα αντικείμενο απορροφά ή εκπέμπει φως ορισμένων χρωμάτων ή μήκους κύματος ανάλογα με τη θερμοκρασία, τη μάζα, τη σύνθεση και άλλους παράγοντες.

Η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μετρά το πρότυπο της απορρόφησης του φωτός κοντά σε ένα δεδομένο δείγμα.Το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας αναφέρεται στο φως των μήκους κύματος μεταξύ 800 και 2.500 νανόμετρων (0,00003 έως 0,00025 ίντσες).Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί μια πηγή φωτός για να αναπηδήσει το φως από ένα δείγμα.Το φως που εκπέμπεται από το δείγμα στη συνέχεια τροποποιείται από ένα πρίσμα διασποράς φωτός, το οποίο χωρίζει το φως στα συστατικά μήκη κύματος.Το διάσπαρτο φως των μήκους κύματος μεταξύ 800 και 2.500 ανιχνεύεται, καταγράφεται και αξιολογείται για να αποκτήσει γνώση του υπό εξέταση δείγματος.

Η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία έχει αρκετά πλεονεκτήματα έναντι άλλων τύπων φασματοσκοπίας, καθιστώντας την τεχνολογία που χρησιμοποιείται κατά προτίμηση σε πολλές καταστάσεις.Για παράδειγμα, η τεχνολογία NIR έχει μια καλή αναλογία σήματος προς θόρυβο, πράγμα που σημαίνει ότι οι αναγνώσεις υποβάθρου είναι γενικά χαμηλές σε σύγκριση με τα αποτελέσματα που σχετίζονται με το δείγμα που εξετάζεται.Αυτό διευκολύνει τους τεχνικούς και τους επιστήμονες να διαβάζουν και να αξιολογούν τα αποτελέσματα μιας δεδομένης δοκιμής NIR.Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι το NIR είναι φθηνό σε σύγκριση με άλλες φασματοσκοπικές τεχνικές, και ακόμη και τα πειράματα NIR υψηλής απόδοσης μπορούν να πραγματοποιηθούν σχετικά φθηνά.Τέλος, αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για την ανάλυση μεγάλων δειγμάτων, επειδή το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορεί να διεισδύσει πέρα από το υπέρυθρο φως.

Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.Στην αστρονομία, το NIR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει το σχηματισμό νέων αστεριών και να προσδιορίσει την ηλικία και τη μάζα ενός υπάρχοντος αστεριού.Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν στην παροχή ενδείξεων για το πώς σχηματίζονται τα αστέρια.Στην ιατρική, η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε ορισμένες διαγνωστικές εξετάσεις αίματος, συμπεριλαμβανομένης της παλμικής οξυμετρίας, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της συγκέντρωσης οξυγόνου του αίματος.Το NIR μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως μέσο αξιολόγησης της λειτουργίας του εγκεφάλου και της μέτρησης της καρδιακής παροχής σε μετεγχειρητικούς ασθενείς.Υπάρχουν επίσης πολλές βιομηχανικές χρήσεις για το NIR, όπως η ανάλυση δείγματος για τον ποιοτικό έλεγχο.