Co je to infračervená spektroskopie?

Blízká infračervená spektroskopie (NIR) je typ spektroskopie, ve které je blízká infračervená oblast elektromagnetického spektra použita jako nástroj pro vyhodnocení. Tato technologie se používá v mnoha různých průmyslových odvětvích, včetně farmaceutického, potravinářského a zemědělského průmyslu, v určitých lékařských diagnostických testech a ve vědě o spalování a polymerech. Téměř infračervená spektroskopie je zvláště užitečná v diagnostické medicíně, protože je schopna zaznamenávat změny stavu hemoglobinu, molekuly přenášející kyslík v krvi.

Spektroskopie je studie o tom, jak hmota absorbuje a emituje světlo a jak rozptyluje emitované světlo do různých vlnových délek, které jsou vizualizovány jako barvy. Všechny typy látek absorbují a emitují světlo a studiem typu světla, které je absorbováno nebo emitováno, je možné získat vodítko k vlastnostem zkoumané látky. Objekt absorbuje nebo emituje světlo určitých barev nebo vlnových délek v závislosti na jeho teplotě, hmotnosti, složení a dalších faktorech.

Téměř infračervená spektroskopie měří vzorec absorpce blízkého infračerveného světla daným vzorkem. Téměř infračervené světlo označuje světlo o vlnových délkách mezi 800 a 2 500 nanometrů (0,00003 až 0,00025 palce). Tato technologie používá světelný zdroj k odrazu světla ze vzorku. Světlo, které je emitováno vzorkem, je pak modifikováno hranolem rozptylujícím světlo, který odděluje světlo na jeho vlnové délky. Rozptýlené světlo o vlnových délkách mezi 800 a 2 500 je detekováno, zaznamenáváno a vyhodnocováno za účelem získání znalostí zkoumaného vzorku.

Blízká infračervená spektroskopie má oproti jiným typům spektroskopie několik výhod, což z ní činí technologii, která se v mnoha situacích používá přednostně. Například technologie NIR má dobrý poměr signál-šum, což znamená, že odečty pozadí jsou obecně ve srovnání s výsledky týkajícími se testovaného vzorku obecně nízké. To usnadňuje technikům a vědcům čtení a vyhodnocení výsledků daného testu NIR. Další výhodou je, že NIR je levná ve srovnání s jinými spektroskopickými technikami a dokonce i vysoce výkonné NIR experimenty lze provádět relativně levně. Nakonec je tato metoda vhodná pro analýzu velkých vzorků, protože blízké infračervené světlo může pronikat dále než infračervené světlo.

Tuto technologii lze použít mnoha různými způsoby. V astronomii lze NIR použít ke studiu tvorby nových hvězd a ke stanovení věku a hmotnosti existující hvězdy. Tyto informace pomáhají poskytovat vodítka o tom, jak vznikají hvězdy. V medicíně se v některých diagnostických krevních testech, včetně pulzní oxymetrie, používané k měření koncentrace kyslíku v krvi, používá infračervená spektroskopie. NIR lze také použít jako prostředek k hodnocení funkce mozku a měření srdečního výdeje u pooperačních pacientů. Existuje také mnoho průmyslových využití pro NIR, jako je například analýza vzorků pro kontrolu kvality.