ГОСТ Р 57939-2017 Композиты полимерные. Инфракрасная спектроскопия. Общие принципы (Переиздание)

     4 Особенности анализа микрообразцов

4.1 Общие положения

Методы спектроскопии, используемые для изучения микрообразцов, как правило, являются модификациями аналогичных макрометодов. Особой проблемой микроанализа является сильное воздействие загрязнителей. Например, незначительные примеси в растворителе могут стать основными компонентами осадка, остающегося после испарения растворителя. Вещества, извлекаемые из материалов для тонкослойной хроматографии, из бумаги, используемой в бумажной хроматографии, и других твердых адсорбентов, могут содержать примеси, требующие особенно внимательного отношения. К значительному загрязнению может приводить также неподвижная фаза для газовой хроматографии. При интерпретации результатов микроанализа необходимо учитывать эти факторы, а также другие источники загрязнения. Вероятность получения ошибочных результатов можно минимизировать, используя чистые реактивы, соблюдая осторожность при обращении с образцами, а также регулярно используя контрольные пробы при разделении и последующей регистрации спектров.

4.2 Использование компьютерной обработки

В компьютеризированных дисперсионных спектрометрах или инфракрасных спектрометрах с преобразованием Фурье для повышения наблюдаемого отношения сигнал-шум слабых полос и повышения чувствительности используют компьютерные процедуры многократного сканирования, усреднения сигнала, вычитания спектров и растяжки по ординате. Вычитание спектров используют также для устранения интерференционных полос из спектра образца, что позволяет понизить предел обнаружения.

4.3 Использование экранирующих диафрагм

Отверстие держателей образцов, применяемых при микроспектроскопии (без использования инфракрасного микроскопа), обычно меньше ширины луча образца. Из-за таких небольших размеров диафрагм необходимо принимать меры для получения спектров наилучшего качества, а применяемые методы будут зависеть от типа используемого спектрометра. Обычно существенно улучшить результаты удается при использовании приспособления для уменьшения диаметра светового пучка (см. 4.4).

При использовании двухлучевого дисперсионного спектрометра, не снабженного компьютером, луч сравнения также необходимо ограничивать до соответствующей диафрагмы. Это можно сделать с помощью непрозрачного листа из плотного материала с отверстием подходящего размера, а также специальных шторок или ослабителей. Ослабление луча сравнения влияет на характеристики измерительного прибора, поэтому для получения надежных спектров при менее высоких уровнях излучения необходима соответствующая регулировка параметров прибора (т.е. увеличение ширины щели или повышение усиления). Чувствительность можно повысить с помощью растяжки по ординате, доступной на большинстве спектрометров.

При использовании однолучевого спектрометра фоновый спектр необходимо регистрировать через диафрагму в держателе образца, размеры которой не превышают размеров образца. Обычно это можно сделать, используя пустой держатель образца.

На некоторых спектрометрах с преобразованием Фурье установка диафрагмы в держатель образца приводит к небольшому изменению наблюдаемых частотных положений полос в результате изменения оптического пути. Следовательно, положение диафрагмы должно быть одинаковым при получении спектров образца и сравнения, особенно при использовании компьютерного вычитания спектров.

При использовании инфракрасного микроскопа спектр сравнения обычно регистрируют через ту же диафрагму, которая использовалась для анализа образца. Размеры диафрагмы выбирают визуально, наблюдая анализируемую область образца. Регистрируют однолучевой спектр данной области образца, после чего регистрируют однолучевой спектр сравнения. Спектр пропускания или поглощения образца получают, используя программное обеспечение спектрометра для расчета отношения двух однолучевых спектров.

4.4 Использование светового конденсора

Больших потерь энергии вследствие ослабления луча можно избежать, используя приспособление для концентрирования светового пучка. Это приспособление используется для фокусировки пучка излучения на анализируемой области размером 2 мм или менее, позволяя исследовать микрообразцы меньшего размера. В большинстве случаев достаточно светового конденсора, уменьшающего размеры светового пучка в 4 раза.

Тепло, производимое концентрированным пучком, может повредить некоторые образцы, особенно при использовании ряда дисперсионных приборов. При возникновении этой проблемы защиту образца можно обеспечить, установив тонкую пластинку из германия между источником света и образцом, либо охлаждая образец потоком воздуха.