在研发和生产中，超快速光谱监测是一种行之』有效的手段，用于深入了解化学反应，理解并优化反应过程。而红外光谱技术由于其能够进行无损的原位测量，尤其适用于提供有关样品结构和结合的直接信息。近期，IRsweep公司展示了IRis-F1双梳光谱仪如何用于监测固化反应，从而对涂层和粘合剂的性能提供有效的监控和检测。
IRsweep公司推出的IRis-F1时间分辨快速双光梳＠红外光谱仪是一种基于量子级联激光器频率梳的红外光谱仪，突◥破了传统光谱仪需要几秒钟或者更长的测量时间◇来获取一个完整的光谱的限制，能实现高达1 μs时间分辨的红外光谱々快速测量，完美提供了结合高测量速度（微秒级时间分辨率）、高光谱分辨率和宽光谱范围的解决方案。
IRis-F1 微秒级时间分辨↑超灵敏红外光谱仪
许多高性能胶粘剂具有快速固化的特点，而现成的光谱技术的速度是其分析的限制因々素，然而，在现代工业中，发展更快的固化胶是提高底层制造工∩艺的生产能力的关键。在该工作中，实验者正在研究一种用于工业应用的紫外线固化胶，这种胶可以≡在大约一秒钟的时间内完全固化。固化会改变胶水的化学成分，从而影响吸收光谱。目前使用的FT-IR仪器在信噪比好的▅情况下，仍然不能提供足够高的时间分辨率，这是由于用于☆此类仪器的热球光源亮度低而产生的固有限←制。
IRsweep公司推出的IRis-F1是基于量子级联激光器（QCL）频率梳技术，它》允许对微秒到分钟的时间尺度进行测量。对于每个固化测量，实验者首先在清洁ATR晶体后获①取背景信号，然后使用水银灯（LC8，Hamamatsu）通过光纤触发固化，在固化之前、期间和之后快速进行№一系列测量。使用的QCL在1585–1645 cm-1下工作。将光谱仪的分辨率设置为4 cm-1，采集时间为1 ms，重复→频率为40 Hz。在这些设置下，在缓冲区填充和重复率降低到1 Hz之前，可以连续采集约∑30秒。通过实验↓室数据，我们清楚地看到未固化时，固化胶的红外波段为1613 cm-1，固化后的新波段卐为1638 cm-1。
图1. 显示了以25 ms的时间增量获取的光谱※。即使在较短的积分时间，也能获得良好的信噪比。很明显，约1610 cm-1处的带』衰减很快，而新的带在约1640 cm-1处生长。
更进一步的，通过拟合这些点的生长和衰减，可以确定固化过程的动力学︾性质。在这种情况下，我们发现了一个时间常数为370 ms的一级●反应。反应的确切性质可能取决于样品★厚度和辐照功率，这些参数对这些测量没有完全控制。
图2. 光谱中两点的动力学¤轨迹清楚地显示了灯打开的时间点，并拟合这些点的生长和衰减。
因此，在固化过程中，IRis-F1对胶样进行了高信噪比的快速测量，从而深入了解在毫秒时间尺度上发生的过程。这得益于该设备微秒级为单位的时间分辨，以秒到分钟级为单位进行测量的能力，可以让研◤究超过多个数量级的过程。
?为更●好地服务广大科研工作者，IRsweep公司将于近期举办四场网络研讨会，欢迎更ζ 多感兴趣的专家学者免费参与，详细信息如下：
19th June: Progress on dual-comb spectroscopy with QCLs
21st June: Fast Reaction Monitoring of Curing Processes with DCS
9th July: Fast Reaction Monitoring of Combustion Processes
30th July: Pushing the frontiers of bio-spectroscopy with the high-speed infrared spectrometer IRis-F1
