Войти
Общее ослабленное отражение (ATR ) - это метод выборки, используемый в сочетании с инфракрасная спектроскопия, которая позволяет исследовать образцы непосредственно в твердом или жидком состоянии без дополнительной подготовки.
Свет подвергается множественным внутренним отражениям в кристалле с высоким показателем преломления, показаны желтым. Образец находится в контакте с кристаллом. 
Принадлежность НПВО для ИК-спектроскопии. НПВО использует свойство полного внутреннего отражения, что приводит к затухающей волне. Луч инфракрасного света проходит через кристалл НПВО таким образом, что он хотя бы один раз отражается от внутренней поверхности, контактирующей с образцом. Это отражение формирует исчезающую волну, которая распространяется в образец. Глубина проникновения в образец обычно составляет от 0,5 до 2 микрометров, причем точное значение определяется длиной волны света, углом падения и показателями преломления кристалла НПВО и исследуемой среды. Количество отражений можно изменять, изменяя угол падения. Затем пучок улавливается детектором на выходе из кристалла. Большинство современных инфракрасных спектрометров можно преобразовать для определения характеристик образцов через НПВО, установив приставку НПВО в отсеке для образцов спектрометра. Доступность, быстрая обработка образцов и простота ATR- FTIR привели к значительному использованию в научном сообществе.
Этот эффект затухания работает только в том случае, если кристалл изготовлен из оптического материала с более высоким показателем преломления, чем исследуемый образец. В противном случае образец теряет свет. В случае жидкого образца достаточно налить небольшое количество жидкости на поверхность кристалла. В случае твердого образца образцы плотно зажимаются, чтобы обеспечить хороший контакт и удалить захваченный воздух, который снизил бы интенсивность сигнала. Полученное отношение сигнал / шум зависит от количества отражений, а также от общей длины оптического пути света, который ослабляет интенсивность. Следовательно, невозможно сделать общее утверждение, что большее количество отражений дает лучшую чувствительность.
Типичные материалы для кристаллов НПВО включают германий, KRS-5 и селенид цинка., а кремний идеально подходит для использования в дальнем ИК-диапазоне электромагнитного спектра. Превосходные механические свойства алмаза делают его идеальным материалом для НПВО, особенно при изучении очень твердых твердых тел, хотя широкая полоса фононов алмаза между 2600 и 1900 см значительно снижает отношение сигнал / шум в этой области. Форма кристалла зависит от типа спектрометра и природы образца. В диспергирующих спектрометрах кристалл представляет собой прямоугольную пластину со скошенными краями, что видно в поперечном сечении на иллюстрациях. Для других форм используются призмы, полусферы или тонкие листы.
Инфракрасное ( ИК) спектроскопия НПВО применима к тем же химическим или биологическим системам, что и метод передачи. Одним из преимуществ ATR-IR перед IR-передачей является ограниченная длина пути внутрь образца. Это позволяет избежать проблемы сильного затухания ИК-сигнала в сильно поглощающих средах, таких как водные растворы. Для ультрафиолетового или видимого света (УФ / видимый) путь рассеянного света достаточно короткий, так что взаимодействие с образцом уменьшается с увеличением длины волны. Для оптически плотных образцов это может позволить проводить измерения в УФ. Кроме того, поскольку нет необходимости устанавливать световой путь, для мониторинга процесса используются однорычажные зонды, которые применимы как в ближнем, так и в среднем инфракрасном спектре.
Недавно ATR-IR был применен к микрожидкостным потоков водных растворов с помощью инженерных микрореакторов со встроенными отверстиями для кристалла НПВО, что позволяет потоку внутри микроканалов проходить через поверхность кристалла для определения характеристик или в специальных проточных ячейках. Способность пассивно характеризовать образцы без подготовки образцов также привела к использованию ATR-FTIR при изучении следов в судебной медицине.
ATR-FTIR также используется в качестве инструмента в фармакологические исследования для детального изучения белковых / фармацевтических взаимодействий. Водорастворимые белки, подлежащие исследованию, требуют полигистидиновых меток, позволяющих закрепить макромолекулу на липидном бислое, который прикреплен к кристаллу германия или другой подходящей оптической среде. Внутреннее отражение с нанесенным фармацевтическим препаратом или лигандом и без него будет давать разностные спектры для изучения конформационных изменений белков при связывании.
