Mittelinfrarot- (Mid-IR) und Raman-Techniken sind komplementäre schwingungsspektroskopische Methoden, die in der Prozessanalysentechnik (PAT) weitreichende Anwendung finden. Während beide molekulare Schwingungen untersuchen, beruhen sie auf grundlegend verschiedenen optischen Effekten: Mid-IR-ATR detektiert die Absorption von Mid-IR-Strahlung, wohingegen Raman auf der unelastischen Streuung von sichtbarem oder nahinfrarotem (NIR) Laserlicht basiert. Für die Systemintegration in der kontinuierlichen Fertigung oder […]
Jede Faser, jedes Kabel und jede Sonde, die unser Berliner Werk verlässt, wird unter das Mikroskop genommen. Im wahrsten Sinne des Wortes. Bevor ein Produkt versandt wird, prüfen wir die Faserendflächen auf Risse und Verunreinigungen, kontrollieren die Kern/Mantel-Geometrie und verifizieren die Transmission gemäß den Spezifikationen. Bei Mid-IR-Baugruppen bedeutet das, sicherzustellen, dass die Verluste im Bereich […]
Wir freuen uns sehr, die Teilnehmer des "EPIC Technology Meeting on Photonics for Quantum Technologies" in unserem Berliner Hauptsitz willkommen zu heißen. Am Montag, den 15. Juni 2026, öffnen wir im Rahmen der Unternehmensbesuche (Programm A) unsere Türen, um Ihnen einen direkten Einblick in unsere Produktionsumgebung zu geben. Wir entwickeln und fertigen unsere Mid-IR-Faserlösungen direkt […]
Der Übergang von der Offline-Probenahme zur In-Line-Überwachung in Echtzeit ist nach wie vor einer der größten Engpässe in der heutigen Prozessanalysentechnik (PAT). Wenn Prozessingenieure auf verzögerte Laborergebnisse warten müssen, beeinträchtigt dies sowohl die Effizienz als auch die Prozessoptimierung. Um diese Herausforderung anzugehen, freut sich art photonics, ein bevorstehendes Webinar anzukündigen, das von unseren Partnern, dem […]
art photonics GmbH, gegründet im September 1998 in Berlin, ist eines der weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Produktion von Spezialfasern für ein breites Spektrum von 300 nm bis 16 µm. Einzigartige Technologien von polykristallinen Mid InfraRed (PIR-) Fasern und metallbeschichteten Silica-Fasern werden für den Aufbau verschiedener Spektroskopie-Sonden für die medizinische Diagnostik und industrielle Prozesskontrolle, in der Serienproduktion von Fasern für medizinische und industrielle Laser, für verschiedene Faserbündel, etc. eingesetzt.
Mittelinfrarot- (Mid-IR) und Raman-Techniken sind komplementäre schwingungsspektroskopische Methoden, die in der Prozessanalysentechnik (PAT) weitreichende Anwendung finden. Während beide molekulare Schwingungen untersuchen, beruhen sie auf grundlegend verschiedenen optischen Effekten: Mid-IR-ATR detektiert die Absorption von Mid-IR-Strahlung, wohingegen Raman auf der unelastischen Streuung von sichtbarem oder nahinfrarotem (NIR) Laserlicht basiert.
Für die Systemintegration in der kontinuierlichen Fertigung oder Batch-Verarbeitung erfordert die Auswahl der richtigen faseroptischen Sonde die Bewertung der chemischen Matrix, der physikalischen Medienbeschränkungen und der molekularen Zielspezies.
Mid-IR-ATR-Spektroskopie: Ideal für die Detektion polarer Bindungen
Die Mid-IR-Absorption erfordert eine Grundschwingung, die eine Änderung des Dipolmoments des Moleküls induziert. Folglich liefert die Mid-IR-ATR eine hohe analytische Empfindlichkeit für polare Bindungen und erzeugt starke, gut aufgelöste Absorptionsbanden für funktionelle Gruppen wie C=O, O-H, N-H und C-O.
In einer faseroptischen ATR-Sonde (Attenuated Total Reflection / abgeschwächte Totalreflexion) breitet sich die Strahlung durch spezielle optische Fasern zu einem ATR-Kristall aus, der in direktem Kontakt mit dem Reaktionsmedium steht. Die interne Reflexion innerhalb des Kristalls erzeugt ein quergedämpftes (evaneszentes) Feld, das exponentiell abklingt und die Eindringtiefe auf etwa 0,5 - 2 µm in die Probe begrenzt.
Technische Parameter & Systemintegration:
Medienkompatibilität: Da die Messung auf die unmittelbare Kontakt-Schicht von 0,5 - 2 µm beschränkt ist, ist die Technik in trüben, stark streuenden, blasenhaltigen oder partikelbeladenen Medien äußerst robust. Der optische Kontakt mit dem Kristall muss aufrechterhalten werden.
Reaktionsverfolgung: Mid-IR verfolgt die Chemie funktioneller Gruppen effektiv in Echtzeit und liefert direkte kinetische Daten für Veresterung, Hydrolyse, Oxidation/Reduktion, Amid-/Peptidbildung und Polymerisation.
Wasserinterferenz: Wässrige Matrizen weisen starke Absorptionsinterferenzen auf, obwohl die von Natur aus kurze Weglänge des ATR-Kristalls Messungen in wässrigen Medien praktikabel macht.
Transmissionsgrenzen: Die Faserdämpfung begrenzt die Kabellänge bei Verwendung von Standard-FTIR-Spektrometern auf 2-3 m. Die Längen können auf bis zu 10 m erweitert werden, wenn sie in Kombination mit Hochleistungs-Quantenkaskadenlasern (QCL) oder Dual-Comb-Spektrometern integriert werden.
Spektralbereich: Die Konfigurationen erfassen sowohl den Fingerprint-Bereich (600-3100 cm⁻¹) als auch Bereiche hoher Wellenzahlen (1550-9000 cm⁻¹), abhängig vom spezifischen ATR-Kristall und Fasermaterial.
Raman-Spektroskopie: Molekulare Polarisierbarkeit
Die Raman-Spektroskopie charakterisiert Schwingungsniveaus durch unelastische Streuung. Ein monochromatischer Laser (typischerweise 532 nm, 785 nm oder 1064 nm) bestrahlt die Probe, und gestreute Photonen erfahren eine detektierbare Energieverschiebung (den Raman-Shift), die einer Schwingungsfrequenz entspricht. Eine Schwingung ist nur dann Raman-aktiv, wenn sie die Polarisierbarkeit des Moleküls verändert.
Dieser grundlegende Unterschied bedeutet, dass symmetrische und unpolare Bindungen – wie C=C, S-S und aromatische Ringe –, die im Mid-IR schwach oder inaktiv sind, scharfe, hochintensive Raman-Peaks liefern.
Technische Parameter & Systemintegration:
Wässrige Medien: Der Hauptvorteil von Raman in der Prozessüberwachung ist der außergewöhnlich schwache Wasserstreuquerschnitt, was es zur überlegenen Architektur für die Überwachung wässriger Lösungen macht.
Signaloptimierung & Wellenlängenabhängigkeit: Der Raman-Streuquerschnitt skaliert mit λ/4. Die Anregung bei 532 nm liefert eine höhere Signalstärke und räumliche Auflösung, erhöht jedoch die Fluoreszenzinterferenz stark. Ein Wechsel auf 785 nm oder 1064 nm unterdrückt die Hintergrundfluoreszenz auf Kosten der absoluten Signalintensität.
Optische Beschränkungen: Die Sondenlänge ist durch die Freistrahl-Divergenz streng limitiert; für eine Standardsonde mit 12 mm Außendurchmesser sind Längen von über 200-300 cm optisch anspruchsvoll.
Faserübertragung: Da die Signale im sichtbaren/NIR-Spektrum liegen, können verlustarme Quarzglasfasern (Silica) verwendet werden, was Kabellängen von Dutzenden Metern von der Sonde bis zum Spektrometer ermöglicht.
Spektralbereich: Standard-faseroptische Raman-Sonden decken 130-4000 cm⁻¹ ab, wobei spezialisierte Konfigurationen Messungen bis zu 25 cm⁻¹ (THz-Raman) erreichen – und damit auf niederfrequente Moden zugreifen, die Mid-IR-Fasersysteme physikalisch nicht erreichen können.
Probenbeschränkungen: Der fokussierte Laser birgt thermische Risiken, die möglicherweise zu Photodegradation oder Verbrennung bei dunklen, stark absorbierenden Proben führen. Streuverluste durch Blasen oder suspendierte Partikel schränken zudem das Signal-Rausch-Verhältnis ein.
Komplementäre Lösungsarchitektur
Mid-IR-ATR- und faseroptische Raman-Spektroskopie arbeiten als komplementäre, nicht als konkurrierende Techniken. Der parallele Einsatz von ATR- und Raman-Sonden innerhalb eines einheitlichen prozessanalytischen Rahmens stellt sicher, dass polare, unpolare, wässrige und Festphasen-Parameter vollständig erfasst werden. Dies verhindert die diagnostischen blinden Flecken, die entstehen, wenn man sich auf eine einzige Modalität verlässt.
Erfahren Sie mehr über die Optimierung faseroptischer Systemarchitekturen für Ihre spezifische Anwendung unter artphotonics.com.
Jede Faser, jedes Kabel und jede Sonde, die unser Berliner Werk verlässt, wird unter das Mikroskop genommen. Im wahrsten Sinne des Wortes.
Bevor ein Produkt versandt wird, prüfen wir die Faserendflächen auf Risse und Verunreinigungen, kontrollieren die Kern/Mantel-Geometrie und verifizieren die Transmission gemäß den Spezifikationen. Bei Mid-IR-Baugruppen bedeutet das, sicherzustellen, dass die Verluste im Bereich von 9–13 µm bei 0,2–0,3 dB/m bleiben – ein Wert, der nur dann erreicht wird, wenn jeder vorhergehende Schritt, vom Faserziehen bis zur Endmontage, richtig ausgeführt wurde. Es ist zeitaufwendig, es ist Handarbeit, und es ist der Grund, warum unsere Fasern exakt so funktionieren, wie es das Datenblatt verspricht.
Made in Germany: Von der Rohfaser bis zum fertigen Bauteil
Diese Prüfarbeiten finden intern in Deutschland nach ISO 9001 statt – und das seit über 25 Jahren. Wir ziehen die Fasern, bauen die Kabel und Sonden und testen sie alle unter einem Dach. Nichts wird einfach auf das Wort eines Lieferanten hin durchgewinkt, denn es gibt keinen externen Lieferanten in der Kette, dem man blind vertrauen müsste.
Wo Standardfasern an ihre Grenzen stoßen
Unser wahres Alleinstellungsmerkmal liegt im mittleren Infrarot (Mid-IR). Jenseits von etwa 2,5 µm übertragen Standard-Quarzglasfasern überhaupt kein Licht mehr. Unsere patentierten polykristallinen Silberhalogenid-Fasern (PIR) leiten Licht bis zu 18 µm und sind damit eine der wenigen Faseroptionen, die bei diesen Wellenlängen flexibel, ungiftig und nicht hygroskopisch sind. Dadurch können wir den Bereich von 200 nm bis 18 µm – vom UV- bis zum Mid-IR-Bereich – als einziger Hersteller komplett aus einer Hand abdecken:
Spezialfasern: Quarzglas, Chalkogenid und polykristallines Silberhalogenid
Maßgeschneiderte faseroptische Kabel und Laserübertragungssysteme
Faserbündel für Bildgebung, Beleuchtung und Lichtübertragung
ATR-, Transflexions- und Raman-Sonden für die In-Line-Prozesskontrolle
Gebaut für den Ort, an dem die Messung tatsächlich stattfindet
Unsere Sonden sind für die harten Einsätze konzipiert – Reaktoren, Pipelines und aggressive Chemikalien – für Anwendungen, bei denen es sinnvoller ist, das Spektrometer zur Probe zu bringen als die Probe ins Labor. Deshalb werden sie häufig in der Biopharmazie, der chemischen und petrochemischen Verarbeitung sowie in der Umweltüberwachung eingesetzt – überall dort, wo Echtzeit- und In-Line-Analysen auch unter anspruchsvollen Prozessbedingungen zuverlässig funktionieren müssen.
Wenn Sie an einer Mid-IR-Messung arbeiten, die Standard-Quarzglasfasern nicht bewältigen können, ist das exakt das Problem, auf dessen Lösung wir uns spezialisiert haben. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf oder stöbern Sie in unserem Produktsortiment, um zu sehen, was alles möglich ist.
Egal, ob Sie nach einer zuverlässigen, kostengünstigen Möglichkeit suchen, Ihre Laborausstattung aufzurüsten oder Proof-of-Concept-Tests durchzuführen, der Sommer-Sale der art photonics GmbH bietet eine hervorragende Gelegenheit, hochwertige optische Geräte zu erwerben.
Die Kernkompetenz der art photonics GmbH liegt in der Entwicklung und Herstellung hochspezialisierter, industrietauglicher Faserlösungen für ein breites Spektrum. Wir decken das Spektrum vom UV- bis zum Mid-IR-Bereich ab und gewährleisten kontinuierlichen Faserdurchsatz, präzise Prozesskontrolle in Echtzeit und hochpräzise Spektroskopiedaten in Umgebungen, in denen Standardlösungen oft an ihre Grenzen stoßen.
Im Moment bieten wir die einmalige Gelegenheit, unsere robuste Technologie zu deutlich reduzierten Preisen zu testen. Unser saisonaler Lagerbestand umfasst eine Vielzahl von Hochleistungskomponenten – von Standard-Labormodellen bis hin zu speziellen Vorführgeräten –, die sich perfekt für die Laborforschung, Methodenentwicklung und Bildungszwecke eignen.
Risikofreies Testen: Dies ist eine budgetfreundliche Möglichkeit, erstklassige optische Technologie direkt in Ihrer spezifischen Anwendung zu evaluieren.
Breite Kompatibilität: Wir bieten Sonden für ATR-, Transflektions-, Reflexions- und Raman-Konfigurationen über einen breiten Spektralbereich an.
Sofort lieferbar: Alle aufgeführten Artikel sind sofort ab unserem lokalen Lager verfügbar, solange der Vorrat reicht.
Sichern Sie sich Ihre Ausrüstung
Die Stückzahlen dieser reduzierten Komponenten sind stark begrenzt. Um ein Angebot oder weitere technische Informationen zu erhalten, wenden Sie sich bitte direkt an sales@artphotonics.com.
In den anspruchsvollen Bereichen der Biopharmazeutik und der fortschrittlichen Forschung & Entwicklung sind Echtzeitdaten unerlässlich. Traditionell bedeutete die Sicherstellung umfassender analytischer Daten den physischen Wechsel zwischen verschiedenen spektroskopischen Messaufbauten wie ATR, NIR und Raman. Dieser fragmentierte Ansatz verlangsamt nicht nur kritische Prozesse, sondern erhöht auch das Risiko von Probenahmefehlern erheblich.
Warum drei separate Analysen durchführen, wenn Sie alles in Echtzeit mit einer einzigen Sonde erledigen können?
Bei der art photonics GmbH haben wir unsere FlexiSpec Combi Fiber Optic Probes entwickelt, um genau diese Prozessengpässe zu beseitigen. Unser Ziel ist es, die analytische Präzision des Labors direkt in Ihre Prozesslinie zu bringen. Unabhängig davon, ob Sie mit Pulvern, Flüssigkeiten oder biologischen Geweben arbeiten, die multimodale Analyse ist nun nahtlos in ein einziges, robustes Werkzeug integriert.
Unser Combi-Sonden-Portfolio
Wir bieten eine Reihe von spezialisierten Sonden an, die auf spezifische Herausforderungen der Industrie zugeschnitten sind:
ATR + Fluoreszenz: Diese Sonde wurde als äußerst kostengünstige Laborlösung entwickelt und kombiniert zwei bis drei Modalitäten. Sie ist speziell für die genaue Differenzierung verschiedener biologischer Gewebe optimiert.
NIRaman: Speziell für Biopharma-Anwendungen entwickelt. Ausgestattet mit einem beheizten Schaft zur Vermeidung von Kondensation und einem extrem geringen Streulichtanteil (unter 1 %), ist sie das ultimative Werkzeug für die In-line-Bestimmung des Wirkstoffgehalts (Blend Potency) von Pulvern.
ATR + NIR + Raman: Unser umfassendstes Angebot. Diese Hochleistungs-Immersionssonde für Flüssigkeiten verfügt über drei separate Kanäle (ATR-FTIR, NIR-Transflex und Raman), um ein vollständiges analytisches Bild für komplexe Biopharma-Anwendungen zu liefern.
Verbessern Sie Ihre Prozesskontrolle
Sie müssen keine Kompromisse mehr bei Ihren spektroskopischen Daten eingehen oder Ihren Arbeitsablauf für mehrere Probenahmeschritte verlangsamen. Durch die Konsolidierung Ihrer Analysemethoden können Sie wertvolle Zeit sparen, potenzielle Fehler reduzieren und die gesamte Prozesskontrolle nachhaltig verbessern.
Kontaktieren Sie unser Team noch heute, um zu besprechen, welche Combi-Sonde Ihr aktuelles Labor- oder Produktions-Setup am besten optimieren kann.
*** Ein besonderer Hinweis zu unserer NIRaman-Sonde: Diese patentierte Technologie wurde in stolzer Partnerschaft mit Measure Analyse Control BV und Tomas Vermeire mitentwickelt.
Die In-line-Pulveridentifikation in Echtzeit bedeutet in der Regel einen Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit. Wir haben bewiesen, dass das nicht sein muss.
Wir haben uns kürzlich mit unserem Partner aus der Nynomic Group, der m-u-t GmbH, zusammengetan, um eine gemeinsame Application Note zu veröffentlichen. Das Ziel war einfach: ein kompaktes, praxistaugliches NIR-Setup zu entwickeln, das komplexe organische Stoffe direkt im Schüttgut analysieren kann, ohne Proben entnehmen zu müssen.
Hier ist das genaue Hardware-Setup, mit dem wir dies verwirklicht haben:
NIR-Fasersonde für diffuse Reflexion: Da industrielle Prozesslinien oft rauen Bedingungen unterliegen, verfügt unsere AP12353-Sonde über einen 12-mm-Schaft aus Hastelloy C22 und ein robustes Saphirfenster.
Optimiertes optisches Design: Eine 19-zu-1-Faseranordnung, die speziell dafür entwickelt wurde, Streulicht auf ein absolutes Minimum zu reduzieren und so ein sauberes, zuverlässiges optisches Signal zu gewährleisten.
Das Spektrometer: Das ultrakompakte Fabry-Pérot-Spektrometer NIRONE S2.0 von m-u-t, das den Wellenlängenbereich von 1550 bis 1950 nm abdeckt.
Die Lichtquelle: Eine leistungsstarke Breitband-Wolfram-Halogenlampe von Thorlabs.
Die Spektraldaten von Materialien wie Sojaprotein, Laktose und Acetylsalicylsäure waren so präzise und reproduzierbar, dass wir das Klassifizierungsmodell für Echtzeit-Auslesungen direkt an eine Smartphone-App gekoppelt haben.
Sie können die vollständige Application Note lesen und sich die Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse (PCA) über folgenden Link ansehen:
Noch besser: Kommen Sie nächste Woche auf der Analytica 2026 vorbei und sprechen Sie direkt mit uns über unsere Hardware. Wir teilen uns einen Stand mit der m-u-t GmbH und unserem Schwesterunternehmen Avantes, sodass Sie sich mit zahlreichen Experten der Nynomic Group an nur einem Ort austauschen können.
Wo: Messe München | München, Deutschland
Wann: 24. – 27. März 2026
Besuchen Sie uns am: Stand A3.401
Heute feiern wir den Internationalen Frauentag, indem wir die Brillanz, die Innovationskraft und den Mut von Frauen würdigen, die kontinuierlich die Grenzen der Wissenschaft verschieben.
Der Bereich der Photonik baut auf zutiefst beeindruckenden Beiträgen von Wissenschaftlerinnen auf. Von Maria Goeppert-Mayer, die den Grundstein für die Multiphotonenabsorption legte, bis hin zu Donna Stricklands nobelpreisgekrönten Durchbrüchen in der Lasertechnologie – diese Vordenkerinnen sind eine ständige Erinnerung an die Kraft wissenschaftlicher Exzellenz.
Bei der art photonics GmbH treiben uns genau dieses Engagement, diese Neugier und dieser Mut in unserer täglichen Arbeit an. Wenn wir uns anspruchsvollen technologischen Herausforderungen stellen, wissen wir, dass echte Innovation grundlegend auf Vielfalt, einem Reichtum an Perspektiven und Chancengleichheit beruht. Unser Erfolg baut auf einem Team auf, das Intelligenz, vorausschauendes Denken und den Mut, neue Wege zu gehen, schätzt.
Dieser Fokus auf Zusammenarbeit und Teamgeist beschert uns heute gleich einen doppelten Grund zum Feiern. Neben dem Weltfrauentag gratulieren wir auch unserem Kollegen Albert Sandt ganz herzlich zu seinem Geburtstag. Dies ist eine wunderbare Gelegenheit, sowohl den globalen Einfluss von Frauen in unserer Branche als auch die Menschen zu würdigen, die unseren eigenen Arbeitsplatz so stark machen.
Auf das Feiern großer Köpfe und darauf, gemeinsam neue Wege zu beschreiten.
Die optimale Wahl einer spektralen Referenz ist wichtig für die Erstellung genauer Kalibrierungsmodelle. In unserer neuesten Veröffentlichung von Application Notes untersucht art photonics die praktischen Unterschiede zwischen der Verwendung von Luft und Wasser als Referenzen in der quantitativen Analyse flüssiger Lösungen.
Die NIR-Spektroskopie wird weithin für die quantitative Analyse von festen und flüssigen Proben eingesetzt. Bei der Messung flüssiger Lösungen in Transmissions- oder Transflektionsgeometrie mit einer faseroptischen Sonde sind Luft und Wasser (oder ein anderes Lösungsmittel) die beiden am häufigsten verwendeten Referenzproben. Beide Substanzen sind weithin verfügbar und hinsichtlich ihrer spektralen Eigenschaften reproduzierbar.
Um zu bestimmen, wie sich jede Referenz auf die Kalibrierungsmodelle auswirkt, haben wir eine experimentelle Studie mit einem entworfenen Satz von 25 Proben einer ternären wässrigen Mischung aus Ethanol und Methanol durchgeführt. Die Messungen wurden im Bereich von 930-1720 nm unter Verwendung einer Transflektions-Fasersonde von art photonics durchgeführt, die mit einem Broadcom Qneo-Spektrometer gekoppelt war.
Wichtige Erkenntnisse aus der Studie
Der Luft-Referenz-Workflow: Luft kann aufgrund ihrer experimentellen Einfachheit als Referenz bevorzugt werden. Die Rohspektren werden jedoch vom starken Signal des Wassers dominiert. Um zuverlässige PLS-Regressionsmodelle (Partial Least-Squares) zu erstellen, erfordern die Daten typischerweise eine Vorverarbeitung – wie z. B. erste oder zweite Ableitungen nach dem Savitzky-Golay-Algorithmus –, um die Schwingungsobertöne der Alkohole hervorzuheben.
Der Wasser-Referenz-Workflow: Wenn Wasser als Referenzprobe verwendet wird, weisen die resultierenden Spektren aufgrund des Vorhandenseins negativer Peaks (anstelle der Wassersignale) tendenziell starke Verzerrungen auf. Obwohl dies die Spektren weniger interpretierbar macht, bleibt ihr Informationsgehalt hoch und ihre Eignung für die quantitative Analyse wird nicht beeinträchtigt.
Auswirkungen auf die Datenanalyse: Die Verwendung des Wasserprobenspektrums als Referenzmessung ermöglicht eine genaue Vorhersage der beiden untersuchten Alkohole ohne Datenvorverarbeitung und mit einer geringeren Anzahl latenter Variablen. Dies führt zu einem einfacheren und damit zuverlässigeren Kalibrierungsmodell.
Schlussfolgerung
Sowohl Luft als auch Wasser können erfolgreich für die Referenzanalyse bei der Untersuchung wässriger Lösungen verwendet werden. Während Luft experimentelle Einfachheit bietet, vereinfacht die Verwendung von Wasser als Referenz die Datenanalyse, da der spektrale Vorverarbeitungsschritt vermieden wird, der für luftbasierte Messungen erforderlich ist.
Lesen Sie die vollständige Methodik, sehen Sie sich die Roh- und vorverarbeiteten Spektren an und analysieren Sie die Kreuzvalidierungsstatistiken.
In der anspruchsvollen Umgebung komplexer chemischer Prozesse ist die Fähigkeit, Komponenten wie Ethanol und Methanol in Echtzeit zu unterscheiden und zu quantifizieren, oft der entscheidende Faktor zwischen einer streng kontrollierten Reaktion und einer Fehlcharge (Off-Spec).
Traditionell verlassen sich Anlagenbetreiber auf die manuelle Probenentnahme für die Laboranalyse. Diese Methode birgt jedoch erhebliche Verzögerungen und Sicherheitsrisiken, die sich die moderne Industrie nicht mehr leisten kann. Wenn Sie erst Stunden später auf Probleme reagieren, die in einem Laborbericht identifiziert wurden, verhindern Sie diese nicht – Sie betreiben lediglich Schadensbegrenzung.
Die Lösung: Mid-IR-Spektroskopie mit faseroptischen ATR-Sonden
Wie erreichen Sie Präzision in Laborqualität direkt in der Prozesslinie, ohne jemals eine Probe zu entnehmen?
Eine der effektivsten Lösungen liegt in der Spektroskopie im mittleren Infrarotbereich (Mid-IR) unter Verwendung fortschrittlicher faseroptischer ATR-Sonden (Attenuated Total Reflection). Durch den Einsatz der proprietären polykristallinen Infrarot- (PIR) und Chalkogenid-Infrarot- (CIR) Fasern von art photonics verlängern diese Sonden die Reichweite der Mid-IR-Spektroskopie direkt in das Reaktionsgefäß oder die Rohrleitung.
Die wichtigsten Vorteile für industrielle Anwendungen
Die Implementierung dieser Technologie ermöglicht den Übergang von der reaktiven Analyse zur proaktiven Prozesssteuerung:
Remote-Messung: Die Messungen erfolgen räumlich getrennt vom Spektrometer. Dies schützt empfindliche (und kostenintensive) Analysegeräte, selbst wenn die Sonde in aggressive chemische Umgebungen eingetaucht ist.
Probenfreie Analyse: Durch die Messung direkt in der Leitung („In-Line“) entfällt die Notwendigkeit einer manuellen Probenentnahme. Dies gewährleistet einen kontinuierlichen, automatisierten Datenfluss und reduziert die Exposition des Bedienpersonals gegenüber gefährlichen Chemikalien erheblich.
Echtzeit-Prozesskontrolle: Bediener erhalten sofortiges Feedback zu den Komponentenkonzentrationen. Dies ermöglicht unmittelbare Anpassungen der Prozessparameter, um die Produktintegrität und -konsistenz zu wahren.
Im Fokus: Analyse von Ethanol & Methanol
Unsere neueste Application Note beschreibt detailliert die Leistungsfähigkeit dieser MIR-ATR-Sonden bei der gleichzeitigen Analyse von Ethanol- und Methanol-Gemischen.
Die Studie zeigt, dass die PIR- und CIR-Sonden von art photonics trotz der chemischen Ähnlichkeiten zwischen diesen Alkoholen eine robuste und hochpräzise Unterscheidung ermöglichen. Die daraus resultierenden Daten bestätigen, dass diese Methode die für anspruchsvolle industrielle Anwendungen erforderliche Präzision liefert und somit eine leistungsfähige Alternative zur traditionellen Offline-Chromatographie darstellt.
Ist Ihr Prozess bereit für den Wechsel zur kontinuierlichen In-Line-Überwachung?
Um mehr über die technischen Spezifikationen zu erfahren und die Daten im Detail zu sehen, laden wir Sie ein, die vollständige Dokumentation zu lesen.
Jenseits des Labortischs: In-Line FTIR-Überwachung mit ATR-Sonden
Seit Jahrzehnten ist die Abgeschwächte Totalreflexion (ATR) ein Standardverfahren der FTIR-Spektroskopie. Die meisten Anwender sind jedoch auf Standard-ATR-Einschübe oder Zubehör für Tischgeräte beschränkt. Während diese für statische Laborproben effektiv sind, erzeugen sie einen kritischen Engpass: Die Probe muss aus dem Reaktor entnommen und zum Gerät gebracht werden.
Bei art photonics eliminieren wir diese Einschränkung. Wir ermöglichen es Ihnen, ATR-Spektren direkt in Ihrer Lösung zu messen.
Der Unterschied zwischen ATR-Einschüben und ATR-Sonden
Standard-Einschübe erfordern eine kontrollierte Laborumgebung. Im Gegensatz dazu sind art photonics ATR-Sonden flexible, faseroptische Geräte, die entwickelt wurden, um die Lücke zwischen Ihrem Spektrometer und Ihrer Prozesslinie zu schließen.
Durch das direkte Eintauchen der Sondenspitze in das Reaktionsgefäß oder die Durchflussleitung erreichen Sie:
Echtzeit-Kinetik: Überwachen Sie den Reaktionsfortschritt genau dann, wenn er geschieht – ohne Zeitverzögerung durch Probennahmeschleifen.
Prozesssicherheit: Eliminieren Sie das Risiko des manuellen Umgangs mit gefährlichen oder toxischen Proben.
Regelung (Closed-Loop Control): Speisen Sie Spektraldaten direkt in Ihr Prozessleitsystem (PAT) ein, um sofortige Anpassungen vorzunehmen.
Entwickelt für raue Umgebungen
Ein häufiges Missverständnis ist, dass faseroptische Sonden zerbrechlich seien. Unsere ATR-Sonden sind speziell für industrielle Robustheit konstruiert. Im Gegensatz zu Standard-Einschüben halten unsere Sonden extremen Bedingungen stand:
Hohe Temperaturen: Einsetzbar unter extremen thermischen Bedingungen, die für chemische Synthesen typisch sind.
Hohe Drücke: Konzipiert für Hochdruckreaktoren und Durchflusszellen.
Chemisch aggressive Medien: Schaftmaterialien und Dichtungstechnologien sind so gewählt, dass sie Korrosion in aggressiven Lösungsmitteln widerstehen.
Video: Echtzeit-Überwachung in Aktion
Um die Leistungsfähigkeit der In-Line-Messung zu demonstrieren, haben wir unsere ATR-Sonde an ein tragbares FTIR-Spektrophotometer angeschlossen. Im Video unten sehen Sie die Auflösungskinetik von Zucker in Wasser, gemessen in Echtzeit. Dieser einfache Versuchsaufbau spiegelt komplexe industrielle Kristallisations- oder Auflösungsprozesse wider.
Sie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von YouTube. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.
Was ist eine ATR-Sonde? Eine ATR-Sonde ist ein faseroptischer Sensor, der die In-situ-Messung von FTIR-Spektren ermöglicht, indem das Infrarotlicht zur Probe gebracht wird, anstatt die Probe zum Gerät zu bringen.
Können art photonics Sonden hohem Druck standhalten? Ja. Unsere Sonden sind für raue Umgebungen ausgelegt, einschließlich erhöhter Drücke und Temperaturen, wie sie in industriellen chemischen Prozessen vorkommen.
Ist es möglich, FTIR-Spektren in Lösung ohne Probenahme zu messen? Ja. Die Verwendung einer In-Line-ATR-Sonde ermöglicht das direkte Eintauchen in die Lösung und erlaubt eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung ohne Entnahme.
Fazit
Lassen Sie nicht zu, dass Verzögerungen bei der Probenahme Ihre Daten beeinträchtigen. Entdecken Sie, wie die Technologie von art photonics Ihre Analytik direkt in den Prozessstrom bringen kann.
Wenn Sie unsere diesjährige Weihnachtskarte genau betrachten, entdecken Sie vielleicht ein vertrautes Instrument in einer eher ungewohnten Umgebung. Ja, das ist tatsächlich eine unserer Sonden im Weinglas! Es ist ein kleines Augenzwinkern von uns – denn selbst beim Feiern lässt uns die Begeisterung für unsere Technologie und präzise Analytik nicht ganz los.
Während sich das Jahr 2025 dem Ende zuneigt, möchten wir die Gelegenheit für ein persönliches Dankeschön nutzen. Das vergangene Jahr war reich an spannenden Entwicklungen, aber der Höhepunkt war – wie immer – die Zusammenarbeit mit den Menschen, die uns begleiten.
Vielen Dank, dass Sie uns Ihre Herausforderungen anvertraut haben und für die wunderbare Kooperation. Ob bei der Lösung komplexer Aufgaben oder beim Entwickeln neuer Ideen – die Arbeit mit Ihnen hat dieses Jahr zu etwas ganz Besonderem gemacht.
Wir blicken mit großem Optimismus auf das Jahr 2026. Wir werden die Feiertage nutzen, um neue Energie zu tanken, und freuen uns darauf, im neuen Jahr wieder frisch durchzustarten – bereit für neue Möglichkeiten und spannende gemeinsame Projekte.
Genießen Sie die Festtage, erholen Sie sich gut und kommen Sie gesund ins neue Jahr!
Sie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von Turnstile. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.