Absorbtiopohjaiset

Absorbtiopohjaiset ovat järjestelmiä ja menetelmiä, joissa signaali tai havainto syntyy näytteen absorboidessa säteilyä tai muuta aallokkoa. Yleisesti niitä käytetään tieteellisessä mittauksessa sekä teollisessa laadunvalvonnassa, ja ne perustuvat siihen, että absorbsioon vaikuttavat sekä aallonpituus että näytteen koostumus.

Perusperiaate perustuu usein Beer-Lambertin lakiin: absorbanssi A = εcl, jossa ε on molaarinen absorptiivisuusarvo, c on pitoisuus ja l on polun pituus. Transmittanssi T = I/I0 ja absorptio A = -log10(T). Näin absorptiopohjaiset menetelmät mahdollistavat sekä kvalitatiivisen että kvantitatiivisen tiedon näytteestä: korkeampi absorptio viittaa suurempaan pitoisuuteen tai suurempaan absorptiivisuuteen tietyllä aallonpituudella.

Sovellukset kattavat laajasti optisen ja muun värähtelyyn perustuvan mittauksen. Esimerkkejä ovat UV-Vis-, IR- ja NIR-spektroskopia sekä kolmannen osapuolen analyysit kuten ympäristö- ja elintarviketeollisuuden laadunvalvonta, kaasujen ja liuosten pitoisuuksien mittaukset sekä lääketieteellinen kuvantaminen ja diagnostiset mittaukset. Absorbtiopohjaisia sensoreita käytetään myös kuitu- ja pintateknologiassa sekä mobile-laitteissa, joissa nopeat ja edulliset mittaukset ovat etusijalla.

Edut ovat yksinkertainen laitteisto, matalat kustannukset ja suora tulospitoinen mittaus. Rajoituksia ovat näytteen optiset ominaisuudet, polun pituuden sekä mahdolliset häiriöt, kuten värilliset aineet tai monimutkaiset seoksiset näytteet. Absorbtiopohjaiset menetelmät ovat kuitenkin usein herkkiä pitoisuuksille, jotka näkyvät selvästi näytteen absorptiosta.

Näytteen analysointi absorptiolla on keskeinen osatekijä monissa laboratorioreiteissä, ja ne tarjoavat suoraviivaisen tavan tunnistaa sekä määrittää aineita sekä seurata prosesseja. Katso myös Beer-Lambertin laki, spektroskopia ja optiset sensorit.