Beröringsfri kemisk analys - UVF

Optisk analys med hjälp av fluorescens i den ultravioletta delen av spektrum (UVF) är en välkänd metod som är särskilt lämpad för detektion av biologiska preparat av olika slag där olika former av olja hör till de vanligaste.

Ultraviolett fluorescensanalys

UVF-tekniken baseras på att substanser som belyses med UV-strålning först absorberar ljuset (exciteras) och sedan avger ljus (emission via fluorescens) som detekteras. Fluorescensen är skiftad mot längre våglängder än det infallande ljuset, vilket gör det lättare att separera spritt ljus från ljuskällan från fluorescensen som man mäter.

Sensorer baserade på UVF har utvecklats sedan 1970-talet och det finns kommersiella instrument på marknaden. Tekniken utmärks av en hög känslighet, men en komplikation är att ofta förekommande biologiska substanser som exempelvis bakterier och alger har fluorescensspektra som kan överlappa med spektra för substansen som man vill detektera. Mätinstrument behöver därför antingen ha ganska snäva specifikationer på vilken typ av vatten eller andra media som de fungerar effektivt i, eller tillåta multispektral detektion, det vill säga att emissionsdetektion och/eller excitation sker vid ett antal olika justerbara våglängder.

I sin mest generella form (en så kallad fluorometer) blir ett UVF-instrument kostsamt och mindre lämpat som autonom sensor ute i fält. Detta gör att en produkt för ett visst specifikt tillämpningsområde oftast inte kan användas för ett annat.

Skräddarsydda system för analys direkt i processer

RISE utvecklar skräddarsydda system baserade på multispektral UVF för analys i fält av exempelvis olja i vatten. Utvecklingen sker tillsammans med metallforskningsinstitutet Swerim.

UVF kan ge en relativt hög detektionsförmåga (exempelvis enstaka mikrogram olja per liter råvatten) och kan även användas för distinktion mellan olika substanser, men då krävs noggrann kalibrering och i många fall flertalet spektrala mätpunkter för att kunna säkerställa resultatet. Tekniken är också mycket intressant för system som fokuserar på tidig varning och indikation att något ovanligt har skett som behöver närmare utredning och/eller omedelbar åtgärd.

RISE system syftar till att bidra till optimerad styrning och digitalisering av de involverade processerna. Därför strävar vi efter beröringsfria mätningar som sker:

• kontinuerligt,
• uppkopplat och
• direkt i produktionsflödet.

Grundtekniken anpassas till kundernas tillämpningsområde och paketeras i robusta prototyper som kan utvärderas i fält för vidare produktutveckling.

Principskiss på RISE system för UVF

De grundkomponenter som ingår i RISE UVF-system framgår i bilden: excitation sker med en utbytbar UV-LED och detektion av emissionen görs via en monokromator som med hjälp av mätmjukvaran kan ställas in att filtrera fram godtycklig våglängd i den ultravioletta och synliga delen av spektrum.

Vilken tillämpning behöver du mäta i?

Kontakta oss gärna för att diskutera mer om vad UVF kan göra för just din tillämpning!