FTIRのアプリケーション

直感的に操作できるNicolet Summit FTIR赤外分光光度計や他のNicoletシリーズのFTIR赤外分光光度計を使用することで、より効率的で、興味深い赤外分光測定が可能です。さらにレッスンプランを活用すれば、さまざまな官能基の同定から、高分解能ガススペクトルにいたるまで、様々なアプリケーションを実体験できます。もし、人数に見合ったFTIR機器が準備できない場合は、より効率的な利用法をサポートします。Thermo Scientific OMNIC Anywhereクラウドアプリケーションを使用すれば、学生の測定したデータを後から別のPCを用いて解析することができます。

FTIRはリチウム電池（Li–S、Li–O2、Na-イオンなど）や電解質の組成、触媒の最適化研究や異物分析で活用されています。また、製品の品質を検査し、製品仕様の適合を証明するための化学情報を収集できます。FTIRは非破壊測定が可能で、電池寿命や安全性に影響を与える原因や変化を迅速に捉えることができます。

電気化学セルを利用することで、インオペランド条件下での測定（反応モニタリング）が可能です。また、温度や雰囲気などの制御環境下での触媒特性の調査、電池関連材料のさまざまな挙動の調査、過熱／過電圧や機械的応力下での発生ガスの分析も行うことができます。

一般生活において数多く使用されるプラスチック製品は、緩やかに分解・微細化し、膨大な数のプラスチック粒子が環境中や食物連鎖に流れ込んでいます。直径5 mm以下のプラスチック粒子はマイクロプラスチックと定義され、これらが生態系の健康に及ぼす影響を調査する必要があります。FTIRは、マイクロプラスチックの測定において強力なツールであることが既に世界的に実証されており、汚染レベルの把握のために大気モニタリング、海洋、生活排水、河川水などの水質検査、土壌分析などに使用されています。

FTIR分析を利用することで、マイクロプラスチック分析を簡素化し、環境汚染の実態把握を迅速に進めることができます。当社は、マイクロプラスチックのサンプリングキット、専用ライブラリ、自動分析ツールを提供し、レポート作成などをサポートします。

お客様のご要望に応じて、粒子同定用のFTIR専用スペクトルライブラリやマイクロプラスチックサンプリングキットの他、高速データ測定が可能な赤外イメージング測定用のThermo Scientific Nicolet iN10赤外顕微鏡や、広範囲を迅速に測定できる、Thermo Scientific Nicolet RaptIR赤外顕微鏡を提供しています。

マイクロプラスチック分析の革新的ソリューションについてのeBook

このeBookでは、マイクロプラスチック汚染の概要を解説し、革新的な赤外顕微分光法の活用方法について説明します。（日本語解説をご希望の場合は、別途お問い合わせください。）

食品や飼料業界においては、製品に含まれる異物分析でFTIRが非常に多く活用されています。さらに製造プラントの生産性や製品改善に応用できる機器が求められています。

一例として、ATR測定による食品中のトランス脂肪酸含有量が挙げられます。この分析は、確実な食品中の成分表記や健康的な食生活の推進にも役立ちます。

分光分析製品は多くの法科学ラボで活用されています。既知化合物のスクリーニングや確認試験、未知化合物の同定、または詳細な調査を行うために、その目的に応じて、さまざまな新しい分析ソリューションが利用されます。

麻薬から塗料片まで、分光分析は押収された物品や微量の証拠を正確に同定することを可能にします。FTIRとラマンを上手く使い分けることで、薬物同定能力を向上させ、物理的証拠を確実に同定することができます。また、ダイヤモンドATRモジュールと法科学スペクトル検索ライブラリを備えたThermo Scientific Nicolet iS50 FTIR赤外分光光度計は、サンプルの迅速な同定に使用できます。GC-IRを使用して違法薬物の異性体を識別し、Thermo Scientific OMNIC Specta多成分検索ソフトウエアを使用して複雑な混合物を分析します。

法科学および微量物質分析におけるFTIRおよびラマン分光法に関するオンデマンドWebセミナー（英語）

自分の持ち物を知る：: 偽りのないFTIR分析で潜在的なリスクを減少

FTIRを用いて煙突からの排気ガス測定、環境大気モニタリングなど多用途のガス分析ができます。さらに、火災科学の研究、半導体製造用ガスの不純物測定などでも利用されます。FTIR分光法は、ガスサンプルに対する特定の波長の光に対する分子の吸収と透過の反応を示すスペクトルを生成し、サンプルの分子構造的な「指紋」を表します。この技術はガス測定において、以下の特性を持ちます： 

• 最高pptレベルの高感度なガス測定
• 高速リアルタイム測定
• 数百種類のガス成分の同時モニタリング 
• 非常に広いダイナミックレンジ（%～pptまで） 
• 環境またはプロセスにおけるガス成分の連続モニタリング
• キャリブレーション不要の全自動測定

FTIRは、翡翠のグレードを判別するなど、鉱物サンプルの組成を明らかにすることに役立ちます。 こちらのリンクでは、米国宝石学会（GIA）が、人口処理した宝石と天然の宝石を判別するために、FTIRをどのように活用しているかをご確認いただけます。

近年、成長が著しいライフサイエンス研究やバイオ医薬品分野では、分光分析技術が広く活用されています。FTIRは主にタンパク質、脂質、組織、細胞、およびさまざまな細胞抽出物などの生物学的サンプルの分析が可能です。タンパク質構造の解明、安定性、相互作用、脂質修飾の解析、組織のイメージング、植物抽出物の分析などさまざまなアプリケーションにFTIRや赤外顕微鏡が活躍しています。アプリケーションによって、要求される感度、やスループット、その他物理的要件は異なります。当社では、お客様のご要望に応じて製品やセルをカスタマイズできます。

材料の化学的性質と特性を理解することは、多くの分析プロセスで重要な最初のステップです。赤外分光法は、自動車からマイクロエレクトロニクスのアプリケーションまで、幅広い材料の深い理解に役立ちます。

例として、半導体材料においては、新素材の特性評価、シリコン中の炭素や酸素濃度、薄膜評価や厚み計測が含まれます。また、電気化学セルを用いたリチウムイオン電池などのエネルギー貯蔵ソリューションの評価、遠赤外から可視範囲までの幅広い波長領域を利用した材料分光測定、硬化反応、酸化、劣化における材料の変化の測定、ミリ秒からナノ秒の時間スケールでの反応モニタリング、バイオ複合材料の特性評価、半導体レーザーなどの発光特性評価など、これらを含む高度な高分子材料の特性研究が挙げられます。

新素材の開発から製品不良の根本原因解析にいたるまで、高分子材料および化学構造の組成を解析します。高度な特性を有する新素材を開発する際は、その材料が有する化学的特性を理解することが重要です。添加剤の配合の変化、多層構造のポリマー複合材料の劣化や、包装材料の強度変化、および硬化プロセス時間など、製品性能に影響を及ぼす変化を適切に捉える必要があります。

石油化学および化学工業の実験室では、原油、天然ガス、ナフサ、さまざまな化学物質やポリマーに至るまで、定められた標準試験法に基づいた分析を行います。当社の分光分析技術ならびにソフトウエアツールは、プラスチック、ブレンドポリマー、フィラー、塗料、ゴム、コーティング材、樹脂、接着剤を迅速かつ正確に分析し、生産の最適化や品質改善に寄与します。また、多成分検索機能を備えたOMNIC Spectaを利用して複雑な混合物の分析も可能です。

赤外分光法は豊富なオプションと柔軟性により幅広い応用性をもちます。特殊環境下でのサンプルの挙動を確認するために、特殊サンプルセルや外部光学系の製作が可能です。また、スペクトル計測は可視から遠赤外までの領域が利用でき、ミリ秒からナノ秒オーダーの高速時間分解測定も可能です。有機薄膜の特性評価、真空チャンバー内の化学結合の動的変化の分析にはNicolet iS50 FTIRが適しています。この製品は、化学反応の高速モニタリング、半導体レーザーなどのフォトニクスデバイスからの発光特性試験、リチウムイオン電池などの電気化学セルを用いた評価など、その他の様々な応用アプリケーションに合わせて構成することができます。

FTIRは、シリコンなどの電子部品の分析に適しています。例として、シリコン中の炭素または酸素濃度計測や、エピタキシャル膜の厚みを計測することができます。様々なデータ測定パターンやウエハーサイズでの計測が可能で、専用アクセサリにより直径300㎜までのウエハーの測定が可能です。また、炭素、酸素、EPI膜計測などの組み込まれた専用メソッド（定量ツール）を提供し、多くの半導体分野で実績をもちます。