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FTIR Microscopes
[IRT] ClearView™ ATR & IQ Mapping | Micro Surface · Particle · Chemical Imaging
ClearView™ ATR & IQ Mapping
보면서 접촉하고, 그 위치 그대로 Chemical Image까지
Micro Surface · Foreign Particle · ATR Mapping · Chemical Imaging
Micro ATR에서 중요한 것은 작은 영역의 Spectrum을 얻는 것만이 아닙니다. ATR Crystal이 Sample에 접촉하는 과정에서 작은 Particle이나 이물이 이동하거나 변형되면, 처음 관찰했던 위치와 실제 측정 위치가 달라질 수 있습니다.
JASCO ClearView™ ATR과 IQ Mapping을 조합하면 Sample을 관찰하고, ATR Crystal을 접촉한 후에도 Target을 확인하며, 접촉 상태를 유지한 채 Spectrum 측정과 Chemical Mapping으로 확장할 수 있습니다.
Micro ATR에서는 “무엇을 측정했는가”만큼 “정확히 어디를 측정했는가”가 중요합니다.
수십 µm 수준의 Foreign Particle, 작은 Defect 또는 Soft Material에서는 ATR Contact 과정에서 발생하는 작은 위치 변화도 분석 결과의 해석에 영향을 줄 수 있습니다.
Target Movement
작은 Particle이나 Soft Sample은 ATR Crystal이 접촉하면서 처음 관찰한 위치에서 이동할 수 있습니다.
Contact Position
Contact 전에 선택한 Target이 실제 ATR Measurement Area와 일치하는지 확인하는 것이 중요합니다.
Mapping after Contact
하나의 Spectrum이 아니라 Target 주변의 Chemical Distribution까지 확인해야 하는 경우가 있습니다.
Contact 후에도 실제 Target을 확인
See → Contact → Verify
일반적인 Micro ATR에서는 Sample을 관찰한 후 ATR Crystal을 접촉하여 측정하기 때문에, Contact 과정에서 Target이 움직이면 처음 선택한 위치와 실제 측정 위치 사이에 차이가 생길 수 있습니다.
ClearView™ ATR은 ATR Crystal이 Sample과 접촉한 상태에서도 Sample을 관찰할 수 있도록 설계되어 실제 Contact Area와 Target 위치를 확인할 수 있습니다.
따라서 단순히 ATR Spectrum을 취득하는 것을 넘어 내가 보고 있던 Micro Target이 실제 Measurement Area 안에 있는지 확인한 후 측정 할 수 있습니다.
See → Contact → Verify → Analyze
See
Microscope Image에서 분석하고 싶은 Particle, Defect 또는 Surface Area를 찾습니다.
Contact
ATR Crystal을 Sample Surface에 접촉하여 ATR Measurement Condition을 만듭니다.
Verify
Contact 상태의 Image에서 Target이 실제 측정 위치에 있는지 다시 확인합니다.
Measure & Map
Spectrum을 측정하고, 필요하면 IQ Mapping으로 Chemical Distribution까지 분석합니다.
ATR Mapping 방식 자체가 다릅니다.
여러 위치의 ATR Spectrum을 얻기 위해 Measurement Point마다 Sample과 Crystal의 Contact를 반복하는 대신, IQ Mapping은 Contact 상태를 유지하면서 IR Measurement Position을 Scan하는 방식을 사용합니다.
Measurement Position을 변경할 때 ATR Contact를 해제하고, Stage 위치를 변경한 뒤 다시 Crystal을 Contact하는 방식입니다.
작은 Particle이나 움직이기 쉬운 Sample에서는 반복적인 Contact가 Sample Position에 영향을 줄 가능성이 있습니다.
IQ Mapping은 Scan Mirror를 이용하여 IR Beam의 Measurement Position을 Sample Surface 위에서 이동시킵니다.
따라서 ATR Crystal과 Sample의 Contact 상태를 유지하면서 Objective Field 내부의 여러 위치에서 Spectrum을 취득할 수 있습니다.
두 기술을 함께 사용할 때 Micro ATR의 Workflow가 달라집니다.
Contact 확인
ATR Crystal이 접촉된 상태에서 실제 Sample과 Target의 위치 관계를 확인합니다.
Target 재확인
Contact 과정에서 Particle이 이동했더라도 실제 위치를 다시 확인할 수 있습니다.
Contact 상태 Mapping
Crystal을 반복해서 들어 올리고 다시 접촉하지 않고 여러 위치를 측정합니다.
Chemical Image Overlay
ATR Mapping 결과를 Observation Image와 Overlay하여 Component Distribution을 확인합니다.
“측정한 Spectrum이 정말 내가 보고 있던 Particle의 Spectrum인가?”
Micro FTIR에서는 좋은 Spectrum을 얻는 것만큼 그 Spectrum이 정확히 어느 위치에서 얻어진 것인지 확인하는 것이 중요합니다.
ClearView™ ATR은 Contact 상태에서 Target 위치를 확인하고, IQ Mapping은 그 Contact를 유지하면서 여러 위치의 Chemical Information을 수집합니다.
따라서 Optical Image → Contact Position → IR Spectrum → Chemical Image 를 하나의 Workflow로 연결할 수 있습니다.
PMMA Particle in Silicone Oil
Liquid 내부의 작은 Particle은 ATR Crystal이 Contact하는 과정에서 위치가 이동할 수 있습니다. 이러한 Sample에서는 Contact 전 Image만으로 실제 Measurement Position을 판단하기 어려울 수 있습니다.
움직이거나 변형되기 쉬운 Sample에서 더욱 유용
Contact가 Sample Position을 바꿀 수 있다면
Liquid, Gel, Paste, Soft Polymer와 같이 Contact 과정에서 Sample이 움직이거나 형태가 변할 수 있는 경우, Contact 전 Observation만으로는 Measurement Position을 판단하기 어려울 수 있습니다.
ClearView™ ATR은 Contact 후의 실제 Sample 상태를 확인하고, IQ Mapping은 확인된 위치를 중심으로 Spectrum과 Chemical Distribution을 측정합니다.
ClearView ATR & IQ Mapping이 유용한 분석
Foreign Particle
제품이나 소재 표면에서 발견된 수십 µm 크기의 이물을 직접 확인하고 정성 분석합니다.
Surface Contamination
Polymer, Rubber, Metal 등의 표면에 존재하는 국부적인 Contamination을 분석합니다.
Particle in Liquid
Oil 또는 Liquid 내부에서 움직일 가능성이 있는 Particle을 Contact 후 다시 확인하여 분석합니다.
Soft Material
Gel, Paste와 같이 Contact 시 형태가 변하기 쉬운 Sample의 Micro Area를 분석합니다.
Polymer Defect
정상 영역과 Defect 영역의 IR Spectrum을 비교하여 Chemical Difference를 확인합니다.
Coating
국부적인 Coating, Deposit 또는 Surface Layer의 Chemical Composition을 확인합니다.
Microplastic
작은 Polymer Particle의 Chemical Identity와 Distribution을 분석합니다.
Electronic Materials
PCB와 Electronic Component의 특정 위치에서 발견된 유기 오염과 Foreign Material을 분석합니다.
하나의 이물인가, Chemical Distribution까지 필요한가?
| 분석 목적 | Recommended Workflow | 얻을 수 있는 Information |
|---|---|---|
| 이물 하나의 정성 | ClearView ATR Point Measurement |
IR Spectrum Chemical Identification |
| Contact 후 위치 확인 | ClearView ATR | 실제 Contact 상태의 Target Position |
| Target 주변 성분 분포 | ClearView ATR + IQ Mapping |
Spectrum + Chemical Image |
| Liquid 내부 Particle | ClearView ATR + IQ Mapping |
Particle Identification + Position Information |
| 여러 Particle의 분포 | Mapping / Imaging + Particle Analysis |
Component Distribution + Particle Information |
Optical Image 위에 Chemical Information을 더하다
보이는 형태와 Chemical Composition을 같은 위치에서 비교
Mapping으로 얻은 각각의 Spectrum에서 특정 Peak Height, Peak Area 또는 Chemical Component 정보를 이용하여 Color-coded Chemical Image를 만들 수 있습니다.
이 결과를 Optical Observation Image와 Overlay하면 Sample에서 보이는 Particle이나 Defect가 어떤 Chemical Component와 연결되는지 직관적으로 확인할 수 있습니다.
분석 목적에 맞춰 IRT System을 구성
IRT-5X
높은 Sensitivity와 다양한 Detector Configuration을 바탕으로 Micro ATR, Point Measurement 및 IQ Mapping을 활용할 수 있습니다.
High Sensitivity · Point Analysis · Micro ATR · Mapping
IRT-7X
16-channel Linear Array MCT와 Mid-band MCT를 이용하여 Point Analysis와 고속 Chemical Imaging을 함께 수행합니다.
Fast Imaging · Particle Analysis · Chemical Mapping
See → Contact → Verify → Measure → Map
ClearView™ ATR과 IQ Mapping의 목적은 단순히 ATR Spectrum을 얻는 것에 그치지 않습니다.
내가 보고 있던 Micro Target을 실제로 접촉했는지 확인하고, 그 위치의 Spectrum과 주변 Chemical Distribution까지 연결하는 것.
이것이 JASCO IRT Series가 제공하는 Micro ATR Imaging Workflow입니다.
미세 이물이 Contact 후 움직이거나, 하나의 Spectrum이 아니라 분포까지 확인해야 하나요?
Sample 사진과 크기, Particle 형태, Measurement Area 및 필요한 Mapping 범위를 알려주시면 ClearView™
