التحليل الحراري والأشعة تحت الحمراء FT-IR: التعاون بين NETZSCH وبروكر

مقال بقلم شركة Bruker Optics GmbH & Co KG

التعاون بين شركة NETZSCH-Gerätebau GmbH وشركة Bruker Optics GmbH & Co. KG منذ عام 1993. وقد تطور ما بدأ ببيع في أستراليا إلى شراكة وثيقة في مجال التحليل الحراري المقترن بالأشعة تحت الحمراء FT-IR على مر السنين. انضموا إلينا في رحلة العودة إلى جذور هذا التعاون في يناير 1993 وشاهدوا بأنفسكم كيف تطور على مر السنين. وتطلع معنا إلى التطورات المستقبلية التي ستحافظ على نجاح هذا التعاون مع مرور الوقت.

كيف بدأ كل شيء

بدأ كل شيء في عام 1993 باستفسار من جامعة كيرتن في بيرث بأستراليا إلى شركة Bruker. كانت Curtin تخطط لشراء مطياف FT-IR. وخلال مناقشاتهم الأولية مع شركة Bruker، أصبح من الواضح تمامًا في وقت مبكر أنهم - بالإضافة إلى مطياف FT-IR - كانوا بحاجة أيضًا إلى مطياف حراري لتحليل الغازات المتطورة.

وفي الوقت نفسه، كانت شركة NETZSCH تكثف بحثها عن طرق بديلة لتحليل الغازات ومشاريع تعاونية جديدة في هذا المجال، لذلك تواصلت NETZSCH مع شركة Bruker. وأدى ذلك إلى سفر إروين كايزرسبيرغر إلى بروكر في كارلسروه مع جهاز TG 209 لإجراء الاختبارات الأولية. كان جهاز TG 209 المطور حديثًا خفيفًا وسهل التحكم فيه، وتم توصيله بسرعة - بفضل المساعدة الماهرة من الدكتور ألبريشت راجر في مختبر تطبيقات بروكر - بأداة FT-IR الحالية مع خلية قياس الغاز. ثم تم إجراء العديد من الاختبارات، حتى مع المواد الحرجة مثل النفثالين وأثبتت نجاحها ومباشرتها.

وبعد ذلك بفترة وجيزة تمكنا من توريد أول عميل مشترك لنا بنجاح، وهو جامعة كيرتن في أستراليا. تمكنت Bruker وNetZSSCH من إقناع العميل بشكل خاص بحقيقة أن أحجام كل من خلية الغاز والفرن كانت صغيرة جدًا وأن جهاز NETZSCH TG يسمح بإدخال عينات صغيرة في نطاق ملليجرام. كان قياس خلية الغاز من Bruker 10 مل وكانت معزولة حراريًا بالإضافة إلى ذلك.

يمكن تنزيل صحيفة التطبيق "التاريخية" من ذلك الوقت (اقتران FT-IR مع STA 409 C) تنزيلها هنا.

في اجتماع لاحق، تعرف المديرون الإداريون للشركتين على بعضهم البعض. وقررا مواصلة تعاونهما المكثف في المستقبل أيضًا. وسرعان ما تم وضع الوحدات التجريبية الأولى في شركتي Bruker وNetZSSCH واستضافت الشركتان أول ندوة مشتركة بينهما قبل نهاية عام 1993. وكان مجال التركيز الجديد الإضافي الجديد هو تطبيقات البوليمر.

وأدت الشراكة الجيدة بين الفيزيائيين السيد غاست (من بروكر) والدكتور إمريش (من NETZSCH)، اللذين كانا المديرين الإداريين في ذلك الوقت، إلى جانب مساهمات جميع الموظفين المعنيين من كلا الجانبين، إلى النجاح ومهدت الطريق للتعاون الوثيق وتحسين اقتران FT-IR.

التعاون يصبح لعباً جماعياً

على مر السنين، ازداد عدد الطلبات السنوية لهذه الأنظمة المقترنة بشكل مطرد. كما تغيرت أيضًا الاحتياجات المتعلقة بالتنفيذ التقني والربط الشبكي. ولتلبية المتطلبات الجديدة الناجمة عن هذا التغيير، عملت الشركتان باستمرار على مواصلة تطوير وتحسين منتجاتها وحلولها.

في عام 2003، طورت شركتا Bruker و NETZSCH بشكل مشترك واجهة اتصال تسمح بتبادل البيانات المقاسة بين الحلّين البرمجيّين. وشمل ذلك أكثر من مجرد استيراد وتصدير المعلومات المختلفة بعد القياس. وبدلاً من ذلك، كان التركيز الرئيسي على التبادل المباشر للبيانات أثناء القياس النشط إلى جانب مزامنة القياسين. وحتى اليوم، يتم إجراء بداية القياس المقترن من داخل برنامج Proteus^®. ويبدأ القياس في OPUS من Bruker بواسطة Proteus^®. ما قد يبدو بديهيًا اليوم كان في ذلك الوقت ثوريًا ومستقبليًا.

وجلب عام 2012 المزيد من الأدلة على أن هذا التعاون يضع معايير جديدة في مجال التحليل الحراري المقترن. فقد تم إطلاق اقتران Perseus: حل STA منضدية بدون خط نقل مع مطياف Bruker ALPHA المدمج فوق الفرن مباشرة. تم تقليل البصمة المطلوبة وكذلك طول خط النقل إلى الحد الأدنى. تم تحقيق TG Perseus في عام 2013.

أدى تقديم منصة مقياس الطيف INVENIO® الجديد من Bruker في عام 2018 إلى توسيع إمكانيات الجزء الخاص بالأشعة تحت الحمراء FT-IR من النظام المقترن. يمكن تصميم مقياس الطيف وفقًا لمتطلبات العملاء المحددة وتجهيزه وفقًا لذلك ليكون عالي الأداء قدر الإمكان، ومرنًا حسب الضرورة ومؤتمتًا على نطاق واسع حسب الحاجة.

يُظهر مغير عينة TGA الأوتوماتيكي (ASC) مع أجهزة Bruker تشغيلًا جماعيًا مثاليًا بين الحزمتين البرمجيتين ويسمح بإجراء قياسات مقترنة مؤتمتة بالكامل: يتم تبادل بيانات القياس بالفعل أثناء القياس، وتتيح إشارة البدء/التوقف التلقائية للقياسات باستخدام مغير العينة الأوتوماتيكي (ASC) تعيين معلمات فردية لكل موضع قياس على حدة.

التوجّه المستقبلي

تم توسيع نطاق التعاون المكثف بين الشركتين وتعزيزه على مدار العقود الماضية. واليوم، يعمل "الجيل القادم من الموظفين" بشكل مكثف على مواصلة تطوير وتحسين تحليل الغازات المتطورة واستضافة العديد من الفعاليات بشكل مشترك. على سبيل المثال، تشارك بروكر كمتحدث منتظم في "أيام اقتران السيلب"، وهو مؤتمر دولي تنظمه شركة NETZSCH حول اقتران طرق تحليل الغاز بأدوات التحليل الحراري. وعلى العكس من ذلك، كانت NETZSCH على قائمة المشاركين في اجتماعات مستخدمي بروكر لسنوات. وعلاوة على ذلك، تستضيف الشركتان بانتظام ندوات وندوات مشتركة عبر الإنترنت. حتى أن الفريقين قد تكبدا عناء تنظيم النيتروجين السائل في الفنادق خلال جولة ترويجية، من أجل عرض القياسات الحية :-). ومع ذلك، بفضل حساسية القياس المتزايدة للجيل الحالي من أجهزة قياس الطيف الضوئي، أصبح من الممكن عرض العديد من التطبيقات في الوقت الحاضر دون الحاجة إلى أجهزة الكشف المبردة بالنيتروجين السائل.

معاينة صغيرة:

سنقدم تطورًا جديدًا مميزًا للغاية في الأشهر القادمة.
... وفي العام القادم، 2023، سيحتفل التعاون بين NETZSCH-Gerätebau و BRUKER بالذكرى الثلاثين لتأسيسه. كما سنحتفل بذلك معًا على النحو الواجب - لذا ترقبوا ذلك!