absorptionsbaserade

Absorptionsbaserade är tekniker och tillämpningar som bygger på att energi som passerar genom ett material delvis absorberas. Genom att mäta hur stor del av energin som absorberas vid olika våglängder eller frekvenser får man information om provets sammansättning, koncentrationer eller fysiska tillstånd. Den grundläggande teorin används ofta i form av Beers lag, där absorbansen är kopplad till koncentration och väglängd via en molär absorptionskoefficient. I bild- och röntgenbaserad teknik används ofta termen att energi attenueras efter passage genom materialet, vilket ger bildkontrast baserad på absorptionsegenskaper.

Principer och mätning

Absorptionsbaserade mätningar kräver vanligtvis en källa av energi (ljus, röntgenstrålar eller annan strålning), ett prov och en detektor som registrerar den transmitteda energin. Kontrasterna uppstår eftersom olika ämnen har olika absorptionskoefficienter vid specifika våglängder. Analytiska metoder utnyttjar spektral information från absorberade våglängder för att bestämma koncentrationer av ämnen eller för att identifiera kemiska grupper. Inom bildbehandling används absorptionsegenskaper för att Skillnaden mellan vävnaders eller materialens sammanställning.

Tillämpningar

Vanliga områden är UV–Vis- och IR-spektroskopi för kvantitativ och kvalitativ analys, där absorbans används för att bestämma koncentrationer och identitet. Röntgenbaserad bildbehandling som CT och kontrastförhöjande tekniker bygger på olika vävnads absorption av strålning. Absorptionsbaserade metoder används också i gasdetektering och miljöövervakning där specifika gaser absorberar vid karakteristiska våglängder.

Fördelar och begränsningar

Absorptionsbaserade metoder är ofta enkla, robusta och snabba, och kräver inte komplexa detektorer i vissa fall. De kan vara inline eller i fältanvändning och kräver ofta relativt lite energi. Begränsningar inkluderar behov av kalibrering, bakgrundsabsorptionsfrågor och beroende av provets optiska egenskaper samt att överlappningar mellan ämnen kan komplicera tolkningen.