Source: https://www.bruker.com/es/products/infrared-near-infrared-and-raman-spectroscopy/ft-ir-microscopes-raman-microscopes/hyperion.html
Timestamp: 2020-01-27 22:49:26+00:00

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Imagenología química
De la microscopía a la imagen:
la serie HYPERION
La serie HYPERION es la culminación de más de 30 años de experiencia en microscopía FT-IR. Su diseño de calidad superior, que incluye todos los componentes ópticos, mecánicos y electrónicos, proporciona una estabilidad y una fiabilidad mejoradas. Gracias a la integración de numerosas herramientas de mejora del contraste, una amplia variedad de objetivos especializados y la formación de imágenes químicas, el HYPERION le permite realizar la mayoría de microanálisis sensibles de forma sencilla y eficaz. Con su diseño modular, el HYPERION se puede personalizar a los requisitos específicos de cada aplicación. Por ello, su campo de uso es extremadamente amplio e incluye investigación de materiales, polímeros, productos químicos, forense, conservación de obras de arte y ciencias de la vida.
Sensibilidad y resolución lateral
La potencia de la resolución lateral del HYPERION solo está limitada por la difracción de la luz incidente. Debido al flujo elevado de luz, se logra una sensibilidad muy alta incluso a una resolución lateral máxima.
El haz de la trayectoria infrarroja del HYPERION es confocal. Las aperturas se pueden colocar en planos de imagen conjugada individualmente antes y después de la muestra en transmisión y en reflexión. En la configuración estándar, el HYPERION está equipado con una única apertura de difracción transparente. Asimismo, cabe destacar la existencia de aperturas metálicas de difracción, aperturas del iris y ruedecillas de apertura así como aperturas de difracción con control automático mediante software.
Para los análisis microscópicos FT-IR en transmisión, la mayoría de muestras deben ser ópticamente finas y, asimismo, se suelen cortar en secciones con un grosor de unos 5–15 Î¼m. Si las muestras se colocan en sustratos reflexivos, se miden en reflexión. Como estándar, se utiliza un objetivo de 15x o, como alternativa para muestras más pequeñas, se pueden utilizar objetivos de mayor enfoque (20x, 36x). Sin embargo, debido al hecho de que muchas muestras no son transparentes o reflexivas, se pueden analizar fácilmente mediante el uso del modo de reflexión total atenuada (ATR). El objetivo ATR (20x) diseñado exclusivamente para el HYPERION combina la inspección visual de las muestras sin restricciones con la máxima sensibilidad de medición IR. Para que resulte útil en muestras blandas hasta muy duras, es posible seleccionar distintas presiones en el objetivo ATR. El sensor de presión interna garantiza de forma reproducible el contacto óptimo entre la muestra y el cristal, incluso durante mediciones de mapeo ATR automatizadas.
La medición de revestimientos muy delgados en superficies metálicas suele precisar la técnica de reflexión de ángulo de incidencia rasante que mejora la interacción de la luz infrarroja con la muestra. Gracias al diseño patentado objetivo de ángulo rasante (GAO) de Bruker, se logra una sensibilidad muy alta que incluso permite el análisis de capas monomoleculares. Además, también es posible realizar mediciones con luz polarizada.
El rango espectral del HYPERION se puede ampliar desde el infrarrojo medio hasta el infrarrojo cercano (NIR), incluso a visible (VIS, hasta 25.000 cm-1), y hasta infrarrojo lejano (FIR, hasta 80 cm-1). Para cubrir este rango espectral extremadamente amplio, se dispone de muchos detectores distintos que el usuario puede cambiar fácilmente. El HYPERION se puede equipar con hasta dos detectores en paralelo, donde la conmutación entre posiciones se controla mediante software.
El HYPERION se controla a través del software OPUS, un software de espectrometría fácil de utilizar, potente e integral. Incluye la serie más completa de funciones de adquisición de datos, procesamiento y evaluación. La interfaz de usuario del software se puede personalizar para análisis de laboratorio rutinarios así como aplicaciones de I+D avanzadas.
Todos los espectros resultantes, imágenes visuales, imágenes infrarrojas, plots de muestreo rojo-verde-azul y para análisis de componentes principales, y anotaciones se almacenan en un archivo para garantizar la integridad de las muestras y simplificar la manipulación de datos.
La adquisición de datos con el HYPERION resulta muy sencilla gracias a los atractivos asistentes (OPUS 7.0) que sirven de orientación. También se implementan muchos algoritmos univariante y multivariante en OPUS con el fin de extraer toda la información pertinente de los datos simples o en 3D medidos. Las imágenes IR resultantes se pueden visualizar en perspectivas 2D y 3D en la parte superior o junto a la imagen visible.
Espectrómetro FT-IR TENSOR II con microscopio FT-IR HYPERION 3000
Diagnóstico del espectrómetro
El microscopio HYPERION FT-IR genera datos fiables. El PerformanceGuard™ del espectrómetro incluye diagnósticos permanentes en línea, la visualización en tiempo real del estado del instrumento y pruebas automáticas integradas del instrumento (OQ o PQ). El software OPUS ofrece todas las opciones para realizar los análisis FT-IR de conformidad con las directrices de Buenas Prácticas de Fabricación y la parte 11 del título 21 del Código de Reglamentos Federales.
La serie HYPERION es una plataforma de microscopios completamente actualizable para la realización de análisis ópticos e infrarrojos de vanguardia. El HYPERION 2000 incluye todas las características de la versión 1000, así como la versión 3000 en relación con la 2000.
HYPERION 1000: Microscopio infrarrojo de alto rendimiento con capacidades de transmisión y reflexión, apertura de difracción transparente y platina xy manual. Está equipado con una plaquita con 15 antenas Cassegrain y 4 objetivos vis así como visualización binocular y de vídeo.
HYPERION 2000: Microscopio completamente automatizado con platina motorizada y una pantalla LCD adicional en el cuerpo del microscopio. Incluye todas las características del HYPERION 1000.
HYPERION 3000: Microscopio FT-IR de generación de imágenes completamente automatizado con moderna tecnología de detector de conjunto de plano focal. El sistema también incluye todas las características del HYPERION 2000.
Antes de que una muestra pueda ser analizada usando la microscopia FT-IR, el rango de medición correspondiente debe localizarse en la muestra. Sin embargo, muchas muestras microscópicas no muestran mucho contraste en la imagen visible. La serie HYPERION ofrece numerosas técnicas diferentes para mejorar el contraste visual de la muestra en transmisión y reflexión.
Torreta con varios objetivos
Diafragma tipo Köhler
Polarizadores giratorios antes y después de la muestra en transmisión y reflexión
Iluminación de campo claro y oscuro
Para visualizar la imagen visible de la muestra, la serie HYPERION está equipada con una cámara CCD de alta calidad. Además, siempre hay un ocular para que la muestra se pueda ver con colores absolutamente inalterados. Como opción hay disponible un potente autoenfoque.
Accesorios µ-FT-IR
Lente ATR
La lente especial ATR de Bruker permite una observación clara de la muestra sin pérdida de caudal infrarrojo. El sensor de presión interno asegura un contacto óptimo reproducible entre la muestra y el cristal durante la adquisición de datos.
Lente de ángulo rasante
La lente de ángulo rasante patentada de Bruker está diseñada para el microanálisis de recubrimientos finos sobre sustratos metálicos. Proporciona una sensibilidad extremadamente alta al mismo tiempo que mantiene las características de polarización del haz infrarrojo.
IMAC Cámara de macroimagen
El compartimento de muestras externa IMAC permite mediciones de imágenes FT-IR de muestras grandes. Al igual que en el microscopio HYPERION 3000, el IMACutiliza un detector FPA muy moderno.
Soporte de accesorios calentable (A 599)
El portamuestras calentable se utiliza para el microanálisis espectroscópico FT-IR y Raman de varias muestras en modos de transmisión y reflexión. Los experimentos de rampa de temperatura controlados por software son posibles en el rango de temperatura por encima de la temperatura ambiente hasta 180 °C.
Etapa de calentamiento y enfriamiento (A 699)
Esta etapa de calentamiento y enfriamiento de precisión permite el microanálisis espectroscópico FT-IR y Raman de diferentes muestras en un rango de temperatura de -196°C a 600°C.
Imágenes FT-IR de alta resolución
Resolución de píxeles en el HYPERION 3000 en modo transmisión y reflectancia:
El HYPERION 3000 combina la imagenología FT-IR y las mediciones de un solo punto en un solo microscopio. Dos ópticas separadas dentro del microscopio garantizan una imagen muy precisa y sin distorsiones de la muestra en el detector de matriz de plano focal (FPA) durante el proceso de obtención de imágenes, mientras que el rendimiento lumínico máximo se logra cuando se utiliza el detector de un solo elemento.
Los detectores FPA utilizados en el HYPERION 3000 pueden medir simultáneamente hasta 16.384 espectros en áreas de muestra de hasta 340 x 340 µm con una resolución de píxeles de 2,7 µm. Para analizar áreas más grandes, las imágenes IR medidas se unen. Se consiguen resoluciones laterales aún mayores utilizando lentes con una mayor apertura numérica (20x, 36x).
Las imagenología FT-IR permite el examen espectroscópico de muestras con una resolución lateral limitada únicamente por la difracción de la luz dependiente de la longitud de onda. Por lo tanto, es posible una resolución de unos 2,5 µm (a 4000 cm-1) para mediciones de transmisión y reflectancia en el infrarrojo medio. Para conseguir esta alta resolución lateral, el HYPERION 3000 está equipado con una lente 36x que consigue una resolución de píxeles de 1,1 µm.
La grabación de la imagen de la muestra, la selección del rango de medición interesante y la posterior medición automática se llevan a cabo con el módulo OPUS/VIDEO. Los resultados de las mediciones y los datos de imagen FT-IR se almacenan en un archivo 3D y pueden procesarse con las funciones de preprocesamiento y evaluación en OPUS.
Los resultados de la evaluación son imágenes químicas de la muestra que pueden mostrarse en dos y tres dimensiones y en diferentes esquemas de color. Para la evaluación de los datos 3D, OPUS ofrece una amplia variedad de algoritmos tales como la integración de bandas, correlación con espectros de componentes puros, análisis de conglomerados 3D, análisis de componentes principales (ACP) y el cálculo de imágenes RGB.
Para aplicar la imagenología FT-IR a muestras más grandes, se dispone de la cámara de macroimagen IMAC. Al igual que en el HYPERION 3000, la IMAC está equipada con un moderno detector FPA. .
El HYPERION 3000 puede acoplarse a los espectrómetros FT-IR de la serie INVENIO y VERTEX de Bruker.
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