FTIR映射与成像之差异解析

　　在这篇博文中，我们将介绍一下FTIR显微技术中的mapping与imaging化学成像技术之间的差异。为此，我们将N2冷却的碲镉汞（LN2MCT）检测器与焦平面阵列（FPA）检测器进行了比较。LN2MCT探测器是最灵敏的单点检测器。FPA则是一种真正的成像检测器。
　　在详细介绍之前，我们先解释一下这两种方法之间的根本区别。
　　在FTIRmapping中，使用单点检测器、光阑和高精度工作台可实现低至5m的空间分辨率。选择多个测量点以一定距离间隔排列成网格状，匹配合适大小的光阑。然后，显微镜逐个点的实现样品扫描。这个过程比较耗时，可能需要数小时甚至数天才能完成，具体时间取决于样品的状况和感兴趣的区域大小。
　　在FTIRimaging中，需要使用FPA检测器，按3232、6464或者更多相元排列成一个矩形，其作用类似于数码相机中的像素，检测器每个相元的尺寸大小可以用来替代实物光阑。FPA检测器中3232或者6464个相元可以同时工作用以收集红外光信号。
　　这样，便会有更多的红外光到达检测器，从而改善信噪比。这种3232（1024）个相元的瞬时成像方法，仅需通过一次时长2秒的扫描，即可获得与使用5m光阑逐点扫描1024个点相同的信息。因此，以最短检测时间达到最大空间分辨率是可行的。
　　几种不同红外成像技术的原理。FTIR化学成像性能
　　我们使用高灵敏的单点检测器LN2MCT和3232FPA检测器对大麦粒切片进行了比较分析。布鲁克LUMOSIIFTIR显微镜被用来进行这项检测。对于FTIRmapping，我们将单点检测器上的光阑设置为5微米（等同于FPA单个相元的大小），这样可以获得相同空间分辨率的比较结果。
　　我们选择了约1mm的样品面积。对于其他所有检测参数（例如，扫描次数），我们在这两种检测方法中设置的数值完全相同。共采集FTIR光谱36846张。FPA检测器约在1分钟内完成检测，而LN2MCT检测器花费了两小时。更重要的是，检测速度的显著提升并未对光谱数据的质量产生负面影响。相反，从下图清晰可见，FPAimaging方法获得的FTIR光谱的质量远胜过LN2MCTmapping方法获得的光谱。前者优秀的信噪比可快速通过检索参考库进行组分识别，对应生成的化学图像也明显更为丰富。
　　大麦粒试验样品，FPAimaging（上图）与LN2MCTmapping（下图）数据比较，FTIR光谱共计36864，空间分辨率为5m。LUMOSII多功能FTIR设备
　　如果您有意向采用FPAimaging成像方法，我们强烈推荐布鲁克LUMOSII。它是一款独立式FTIR显微镜，擅长失效分析、材料研究和颗粒分析。LUMOSII结构紧凑、精度高，采用FPA面阵列技术，可实现超快化学成像。该显微镜最多可配备三个探测器：2个单元素检测器（例如，TEMCTLN2MCT）和1个FPA检测器。
　　LUMOSII傅立叶变换红外光谱仪
　　无论您选择FPAimaging还是单点mapping成像方法，LUMOSII始终是您的理想之选。
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