NIR-Quarzküvetten für die Spektroskopie von 700–2.500 nm
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NIR-Quarzküvetten
NIR-Quarzküvetten für die Spektroskopie von 700–2.500 nm
Quarzküvetten der JGS3-Qualität, optimiert für das Nahinfrarot-Fenster: Getreidefeuchte-Analysatoren, pharmazeutische Rohstoffidentifizierung, Polymerfolien-QC und biomedizinische NIR. Wo Standard-JGS1 auf OH-Absorption trifft, bleibt JGS3 bis 3.500 nm transparent.
700–2.500 nm
NIR-Fenster
JGS3-Qualität
OH-freies Quarzglas
0,5–50 mm
Schichtdicke
2-Wege / 4-Wege
Lichtgeometrie
Eine NIR-Quarzküvette ist eine Küvette für die Nahinfrarot-Spektroskopie aus Quarzglas der JGS3-Qualität, transparent von etwa 260 nm bis 3.500 nm. Sie deckt das gesamte NIR-Fenster (700–2.500 nm) ohne den OH-Absorptionseinbruch bei 2.200 nm ab, der Standard-JGS1/JGS2-Küvetten begrenzt. NIR-Küvetten werden in Getreidefeuchte-Analysatoren, der pharmazeutischen Rohstoffidentifizierung (PAT), der Messung von Polymerfolien-Dicken und der biomedizinischen Gewebespektroskopie eingesetzt, mit Schichtdicken von typischerweise 1–10 mm, um die Signalstärke gegen die starken NIR-Wasserbanden auszubalancieren.
TL;DR: Wann Sie eine dedizierte NIR-Küvette brauchen, nicht irgendeine Quarzküvette:
NIR überlappt mit den Wasser- und OH-Absorptionspeaks bei 1.440 nm und 1.940 nm, Banden, die JGS3-Quarz sauber bewältigt während JGS1 und JGS2 verzerren. Wenn Sie einen Foss, Buchi NIRFlex, MicroNIR oder einen beliebigen Prozess-NIR-Analysator über 1.200 nm betreiben und eine schräge Basislinie sehen, ist das Küvettenmaterial der erste Verdächtige. JGS3-Küvetten werden auf Bestellung gefertigt, mit 4–6 Wochen Lieferzeit.
Materialwahl
Warum JGS3-Quarz, nicht JGS1 oder JGS2
Die drei Quarzmaterialien optischer Qualität sehen für das Auge identisch aus, haben aber im Infraroten sehr unterschiedliche Transmissionsprofile. Der entscheidende Unterschied ist der OH-Gehalt (Hydroxyl) der Schmelze, und OH absorbiert stark bei 2,2 µm (2.200 nm), mitten im NIR-Fenster.
| Qualität | Transmissionsfenster | OH-Gehalt (ppm) | Am besten für |
|---|---|---|---|
| JGS1 | 185 – 2.500 nm | ~150–200 | UV-Vis & Tief-UV; der OH-Einbruch bei 2.200 nm macht es schlecht für NIR > 2.000 nm |
| JGS2 | 220 – 2.500 nm | ~80–150 | Standard-UV-Vis; mittleres NIR ebenfalls durch OH beeinträchtigt |
| JGS3 | 260 – 3.500 nm | < 5 | NIR (700–2.500 nm) und kurzwelliges IR (bis 3.500 nm); das NIR-Küvettenmaterial der Wahl ✅ |
Für einen tieferen Materialvergleich siehe unseren Leitfaden zur UV-Grenze von Quarzglas.
Entscheidungsregel: Liegt Ihre NIR-Messung unter ~1.800 nm und abseits der Wasserbande bei 1.440 nm, ist JGS2 brauchbar. Für jede NIR-Arbeit über 1.800 nm, in Prozessanalysatoren oder wo Sie eine saubere Basislinie bei 2.200 nm und darüber brauchen, geben Sie JGS3 an.
Warum es wichtig ist
Die Wasserbanden: was die NIR-Küvettenauswahl besonders macht
Wässrige Proben haben im NIR zwei dominante Wasser-Absorptionspeaks: einen moderaten bei 1.440 nm (1. Oberton der OH-Streckschwingung) und einen viel stärkeren bei 1.940 nm (Kombinationsband). Diese Banden bestimmen Ihre Schichtdickenwahl grundlegend, anders als bei UV-Vis.
| Wellenlänge | Wasserabsorption durch 10-mm-Küvette | Folge für die Schichtdicke |
|---|---|---|
| 900 nm (NIR-Beginn) | ~0,05 AU | 10 mm in Ordnung |
| 1.200 nm | ~0,5 AU | 10 mm OK |
| 1.440 nm (1. OH-Oberton) | ~3,2 AU | 1 mm für die Transmission nötig |
| 1.650 nm | ~0,7 AU | 5 mm bevorzugt |
| 1.940 nm (Wasser-Kombinationsband) | > 10 AU | Submillimeter oder Trockenprobe messen |
| 2.200 nm | ~6 AU | 0,5–1 mm; JGS3 zwingend |
Deshalb verwenden die meisten kommerziellen NIR-Analysatoren standardmäßig 1 mm oder kürzer Schichtdicken für wässrige Proben: die Hälfte des analytischen Interesses liegt in Bereichen, in denen Wasser allein eine 10-mm-Küvette sättigt. Für Trockenproben (in Transmission gemessene Pulver, Polymerfolien, Gasphase) sind längere Küvetten (10–50 mm) Routine.
Für eine vollständige Behandlung der Schichtdicke-×-Konzentration-Kompromisse siehe unsere Schichtdicken-nach-Analyt-Auswahlmatrix und den Leitfaden zum Lambert-Beerschen Gesetz.
Anwendungen
Sechs Bereiche, in denen NIR-Quarzküvetten ihren Aufpreis rechtfertigen
Landwirtschaft
1. Getreide- & Futtermittelfeuchte
Foss Infratec, Bruker MPA, Buchi NIRFlex messen Feuchte und Protein in Weizen, Mais, Soja. JGS3-5-mm-Küvetten bewältigen die Wasserbande bei 1.940 nm ohne Sättigung.
Pharma-PAT
2. Rohstoffidentifizierung
USP <1119> NIR-ID für eingehende Pharma-Materialien. Versiegelte JGS3-Probenfläschchen lassen die QC die Identität durch den Deckel verifizieren, ohne Aliquotierung. Sintered-83-Fertigung für Lösungsmittelbeständigkeit.
Polymer
3. Polymerfolien-Dicke & -Zusammensetzung
Inline-NIR-Sensoren an Extrusionslinien messen die Foliendicke über die C-H-Obertonbande bei 1.730 nm. 1–2-mm-Prozess-Durchflussküvetten in JGS3 halten die Basislinie flach.
Biomedizin
4. Gewebeoximetrie & zerebrale NIR
Funktionelle NIR (fNIRS) und Gewebespektroskopie bei 760, 850, 905 nm profitieren von streulichtarmen JGS3-Referenzküvetten für die Gerätekalibrierung.
Erdöl
5. Rohöl- & Kraftstoffzusammensetzung
Oktanzahl, Wassergehalt, Biodiesel-Mischungsverhältnis: alles Routine auf Labor- und Inline-NIR. Versiegelte Langweg-JGS3-Küvetten (10 mm) bewältigen dunkles Rohöl, mit PTFE-Deckeln für die Lösungsmittelverträglichkeit.
Lebensmittel
6. Fett-/Zucker-/Alkohol-QC
Milchfett, Saft-Brix, Bieralkohol: NIR ersetzt nasschemische Methoden. Einweg-PE-Küvetten sind bei hohem Durchsatz üblich; JGS3-Küvetten dienen als Referenz und für den Kalibrierungstransfer.
Geräte-Kompatibilität
Kompatibilität mit gängigen NIR-Analysatoren
NIR-Geräte nutzen eine größere Bandbreite an Küvettenformaten als UV-Vis. Passen Sie die Küvettenmaße vor der Bestellung an den Probenraum Ihres Geräts an:
| Gerät | Wellenlängenbereich | Typisches Küvettenformat |
|---|---|---|
| Foss Infratec Sofia (Getreide) | 850–1.050 nm | modulspezifische Quarzscheibe |
| Buchi NIRFlex N-500 / NIRMaster | 800–2.500 nm | Fläschchen und 10 × 10 mm Küvetten |
| Bruker MPA / Tango / Matrix | 800–2.500 nm | Standard 10 mm + modulspezifisch |
| Thermo Antaris II / Nicolet iS50 NIR | 800–2.500 nm | Standard 10 × 10 mm + Transmissionszubehör |
| JDSU MicroNIR (Handgerät) | 950–1.650 nm | Direktkontakt + Transmissionsküvetten-Adapter |
| PerkinElmer Spectrum Two N | 1.000–2.500 nm | Standard 12,5 × 12,5 mm |
| Prozess-Inline (Yokogawa, Endress) | 1.000–2.500 nm | Sonder-Durchflussküvette, JGS3, 1–5 mm Schichtdicke |
Für gerätespezifische Küvettenhalter-Maße oder nicht standardmäßige Formfaktoren fertigt MachinedQuartz nach Zeichnung in 4–6 Wochen (MOQ 1). Siehe unseren Leitfaden zum US-Hersteller für den Ablauf von der Spezifikation zum Angebot.
Produktsortiment
Lagernde NIR-geeignete Küvetten
Die folgenden Lager-SKUs werden standardmäßig in JGS1 oder JGS2 geliefert; JGS3-Versionen jeder davon sind mit 4–6 Wochen Lieferzeit verfügbar. Geben Sie für echte NIR-Arbeit JGS3 in Ihrer Angebotsanfrage an.
| SKU | Schichtdicke | Körper | Licht | Beste NIR-Verwendung |
|---|---|---|---|---|
| C012CR | 1 mm | Standard | 2-Wege | Wässrig nahe der Wasserbande 1.440 nm |
| C022CR | 2 mm | Standard | 2-Wege | Leicht wässrig, Trockenpulver-Transmission |
| C052CR | 5 mm | Standard | 2-Wege | Getreide- & Futtermittelfeuchte |
| C102CR | 10 mm | Standard | 2-Wege | Trockenproben, Polymerfolien, Gasphase |
| C202CR8 | 20 mm | 20-mm-Körper | 2-Wege | Langweg-NIR, verdünnte Proben |
| C014WS3 | 1 mm | Durchfluss, 4 mm AD | 4-Wege | Prozess-NIR mit Fluoreszenzoption |
| C022WS7 | 2 mm | Durchfluss, 5 mm AD | 2-Wege | Inline-Polymer-/Öl-Überwachung |
| C034WS | 3 mm | Durchfluss, 4 mm AD | 4-Wege | NIR + Seitenemissions-Streuung |
| Nach Zeichnung | 0,5–50 mm | Beliebig | Beliebig | OEM-Integration; MOQ 1 in JGS3 |
→ Alle ansehen IR-/NIR-Küvetten · Siehe die vollständige Küvetten-Größentabelle
NIR-geeignete Küvetten am Lager
Vom kurzwelligen NIR bis zur Grenze des mittleren IR
C402CR7
Quarz 40 mm Infrarot-Küvette
C402CR6
Quarz 40 mm Infrarot-Küvette
C402CS7
Quarz 40 mm Infrarot-Küvette
C402CS6
Quarz 40 mm Infrarot-Küvette
Standard-JGS1/JGS2-SKUs versenden taggleich; JGS3-Versionen jeder Geometrie sind als Sonderanfertigung in 4–6 Wochen verfügbar.
Auswahlhilfe
Die richtige NIR-Küvette wählen: Entscheidung in 4 Schritten
Schritt 1: Ihren NIR-Wellenlängenbereich bestimmen
Unter 1.800 nm: JGS2 akzeptabel, JGS3 bevorzugt. 1.800–2.500 nm: JGS3 zwingend. Über 2.500 nm (mittleres IR / FT-IR): Quarz ganz verlassen, verwenden Sie CaF₂ oder Saphir.
Schritt 2: Schichtdicke nach Wassergehalt wählen
Wässrige Proben im NIR: 1–2 mm Schichtdicke ist Standard. Trockene Pulver / Folien / Gas: 10–50 mm. Verwenden Sie die Schichtdicke-nach-Analyt-Matrix für spezifische Konzentrationsfälle.
Schritt 3: Fertigung nach Lösungsmittel + Temperatur wählen
Nur wässrig bei Raumtemperatur: Standard 80 (günstigste). Gemischte organische Lösungsmittel bis 600 °C: Sintered 80 / Sintered 83. Pharma-QC mit Anforderung T > 83 % Transmission und Dampfautoklavierung: Molded 83. Siehe Fertigungsmethoden.
Schritt 4: Haltermaße bestätigen
Viele NIR-Analysatoren (besonders Foss/Buchi/Bruker) nutzen proprietäre Küvettenformate: messen Sie Ihren Küvettenhalter vor der Bestellung oder senden Sie das Gerätemodell, und wir gleichen die Kompatibilität ab.
Brauchen Sie JGS3 in einer Sondergröße?
MachinedQuartz fertigt NIR-Sonderküvetten nach Zeichnung in 4–6 Wochen, MOQ 1. Geben Sie die JGS3-Qualität in der Angebotsanfrage an.
Sonderangebot anfragen Lager-SKUs ansehenFAQ
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen einer NIR-Küvette und einer UV-Vis-Küvette?
Der Küvettenkörper selbst kann identisch sein; der entscheidende Unterschied ist die Quarzqualität. UV-Vis-Küvetten verwenden JGS1 (Tief-UV) oder JGS2 (Standard-UV-Vis); NIR-Küvetten verwenden JGS3, das < 5 ppm OH-Gehalt hat und bis 3.500 nm transparent bleibt. JGS1/JGS2-Küvetten zeigen einen starken Absorptionseinbruch um 2.200 nm, der NIR-Messungen über 1.800 nm verfälscht.
Kann ich eine normale Quarzküvette für NIR verwenden, wenn ich nur unter 1.500 nm arbeite?
Ja, JGS2-Küvetten sind im kurzwelligen NIR (700–1.500 nm) brauchbar, wo die OH-Absorption noch nicht dominiert. Über 1.800 nm wird JGS3 zwingend. Das Risiko bei JGS1/JGS2 selbst bei 1.000–1.500 nm ist Basislinien-Drift mit der Zeit, da die Luftfeuchte den Probenraum beeinflusst; zudem lässt sich eine Kalibrierung später nicht auf längere Wellenlängen übertragen. Für neue Methodenentwicklung standardmäßig JGS3 wählen.
Warum verwenden die meisten NIR-Methoden Schichtdicken von 1 mm oder kürzer?
Wasser absorbiert über das gesamte NIR stark: bei 1.940 nm ist eine 10-mm-Wasserküvette vollständig undurchsichtig (A > 10 AU). Selbst bei 1.440 nm (der erste OH-Oberton) liest eine 10-mm-Küvette ~3,2 AU, weit über dem linearen Bereich. Eine Verkürzung auf 1 mm bringt diese Banden in den optimalen Bereich von 0,3–1,0 AU. Trockenproben (Pulver, Folien, Gas) haben diese Einschränkung nicht und nutzen routinemäßig 10–50-mm-Küvetten.
Ist JGS3 für Handheld-NIR-Analysatoren wie MicroNIR nötig?
Der JDSU MicroNIR deckt 950–1.650 nm ab, also innerhalb des für JGS2 akzeptablen Bereichs. Für reine Handheld-Arbeit in diesem Band funktionieren JGS2-Küvetten. Umfasst Ihr Arbeitsablauf sowohl Handheld-Scans als auch den Labor-Kalibrierungstransfer auf Geräte mit längeren Wellenlängen (Buchi NIRFlex, Bruker MPA), verwenden Sie durchgängig JGS3, um spektrales Übersprechen zu vermeiden.
Brauche ich eine 4-Wege-Lichtküvette für NIR?
Für reine Transmissions-NIR (das ist die meiste NIR-Arbeit: Foss, Buchi, Bruker, MicroNIR) genügt 2-Wege. 4-Wege ist nötig, wenn Ihr Gerät auch 90°-Rückstreuung oder Fluoreszenz erfasst (manche Prozessanalysatoren, biomedizinische Forschungsaufbauten). Geben Sie 4-Wege an, falls die Möglichkeit besteht, dass Sie später Streumessungen hinzufügen; der Aufpreis ist gering und Sie vermeiden den Neukauf.
Wie unterscheidet sich die NIR-Reinigung von der UV-Vis-Küvettenreinigung?
Die NIR-spezifische Sorge ist Restwasser: selbst ein dünner Wasserfilm auf der Innenfläche trägt bei 1.440 und 1.940 nm erhebliche Absorption bei. Nach der Standard-Lösungsmittelreinigung mit wasserfreiem Methanol oder Ethanol verdrängen, dann mit N₂ trocknen. Mit einem Basislinienscan bei 1.940 nm verifizieren: sehen Sie durch eine leere Küvette einen Peak über 0,05 AU, ist es Restwasser. Siehe das vollständige Küvetten-Reinigungsprotokoll.
Was ist der Unterschied zwischen NIR und kurzwelligem IR (SWIR)?
Die Begriffe überlappen sich. NIR ist grob 700–2.500 nm. „SWIR“ meint meist 1.000–2.500 nm und ist der Begriff aus der Fernerkundung und der hyperspektralen Bildgebung. Über 2.500 nm liegt das mittlere IR (MIR oder einfach „IR“), das CaF₂, Saphir oder KBr braucht; Quarz wird um 3.500 nm undurchsichtig. Für den Grenzfall 2.500–3.500 nm funktioniert JGS3 noch.
Wie lang ist die Lieferzeit für eine JGS3-Sonderküvette?
Lagernde NIR-geeignete Küvetten (JGS1/JGS2) versenden taggleich aus unserem US-Lager (5–8 Tage bis ins Labor). JGS3-Versionen werden auf Bestellung gefertigt: 4–6 Wochen für Schichtdicken bis 20 mm, 6–8 Wochen für 50 mm oder größer. MOQ 1, keine Mindestbestellmenge für JGS3-Sonderanfertigungen.
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Wir gleichen die Küvettenhalter-Maße ab und empfehlen die JGS3-Schichtdicke anhand Ihres Wellenlängenbereichs; typische Antwort innerhalb von 24 Stunden.
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