Spektralanalysen

Spektralanalys är en bred uppsättning metoder för att studera materia genom hur den interagerar med elektromagnetisk strålning eller andra vågor. Ett spektrum visar hur strålningens intensitet varierar med våglängd, frekvens eller energi. Genom att analysera spektrallinjer, deras placering och intensitet får man information om ett ämnes identitet, koncentration, elektroniska struktur och fysiska förhållanden som temperatur eller rörelser via Doppler-effekter.

Inom optisk spektralanalys används absorption, emission, fluorescens och Raman-spektroskopi. UV-Vis och IR-spektroskopi används ofta för kvantifiering och strukturstudier, medan Raman- och infrarödspektroskopi ger molekylära detaljer. Röntgenspektroskopi, inklusive XRF och XANES, används för elementanalys och lokala strukturer. Masspektrometri ger ett spektrum över mass-till-laddningsförhållanden och är en annan form av spektral analys, ofta kopplad till strukturbestämning av molekyler. Tolkningen kräver referensdata och ofta datorbaserad dekonvolution.

Arbetsflödet omfattar provberedning, mätning med lämplig detektor, kalibrering med standarder samt dataanalys och tolkning. Viktiga faktorer är spektral upplösning, känslighet, linjeinterferens och matriseffekter.

Användningsområden är breda: miljöövervakning, läkemedels- och livsmedelsanalys, materialvetenskap, ytforskning, forensik, klinik och astrofysik. Fördelar inkluderar snabbhet, icke-destruktiva eller lätt genomförbara mätningar och hög känslighet; begränsningar innefattar behov av standarder, tolkningsberoende och komplexa spektra.