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Análisis automatizado de fibras de productos de filtración

By 10.06.2021

Desde filtros de aire y sistemas de filtración de agua hasta ropa protectora y mascarillas, los investigadores deben determinar la efectividad de los productos de filtración antes de lanzarlos al público. Al analizar las fibras que componen los filtros, pueden optimizar el rendimiento de una amplia gama de sistemas de filtración.

En el pasado, los especialistas en control de calidad recurrieron a la microscopía óptica o la microscopía de fuerza atómica (AFM) para el análisis estructural de la fibra. Sin embargo, la microscopía óptica proporciona baja resolución y requiere que los investigadores midan manualmente las imágenes, mientras que el AFM puede ser lento y utiliza equipos especializados.

El Phenom Desktop SEM proporciona una resolución y profundidad de campo superiores en comparación con un microscopio óptico.

Por el contrario, el microscopio electrónico de barrido (SEM) de escritorio Thermo Scientific Phenom permite estudiar las propiedades de la fibra a escala nanométrica, proporcionando la resolución espacial y la profundidad de campo que los especialistas en control de calidad necesitan para evaluar rápidamente la eficacia de los productos de filtración. Utilizado en combinación con el software de análisis de fibra, mide automáticamente las fibras en cada imagen para generar cálculos rápidos y precisos.

Con Phenom Desktop SEM, los fabricantes pueden extender el análisis estructural de fibra a una gama más amplia de usuarios y aumentar drásticamente la velocidad de sus análisis. Por ejemplo, adquirir y analizar un conjunto de datos de 100 imágenes SEM con 100 mediciones por imagen toma solo 10 minutos con el Phenom, en comparación con horas usando un microscopio óptico.

Los usuarios pueden ver los diámetros, la orientación y la interconectividad de la fibra en alta resolución mientras realizan rápidamente los ajustes necesarios para garantizar que estos productos sean efectivos. Por ejemplo, los tamaños de poros de fibra más pequeños aseguran que los productos de filtración capturen las partículas requeridas. Los tamaños de poro más grandes mejoran la transpirabilidad de los productos de filtración como las mascarillas y la ropa protectora.

El Phenom Desktop SEM recopila imágenes automáticamente, produciendo mapas de alta resolución que hacen que sea rápido y eficiente inspeccionar todas las regiones de una muestra de filtro. Utilizado junto con el software de análisis FiberMetric, mide automáticamente las fibras en cada imagen para generar resultados rápidos y precisos.


El Phenom Desktop SEM es sencillo de usar, más económico de poseer y mantener que los sistemas tradicionales de modelos de suelo. Ofrece varias ventajas sobre otros SEM de escritorio en el mercado, que incluyen:

  • Imágenes de fibra nítidas y más rápidas: la mayoría de los modelos de escritorio Phenom vienen con una fuente de electrones de hexaboruro de cerio (CeB6), que proporciona una señal de muestra alta incluso cuando se opera en modos de reducción de carga de bajo vacío que se usan comúnmente con imágenes de fibra. En comparación con una fuente de tungsteno, el CeB6 es aproximadamente 10 veces más brillante, lo que genera imágenes de fibra más rápidas y nítidas.
  • Una fuente de electrones robusta y fácil de usar: una nueva fuente de CeB6 tiene una vida útil esperada de al menos 1.500 horas, en comparación con solo 50-150 horas para el tungsteno típico. A diferencia de una fuente de tungsteno, que puede fallar repentinamente y potencialmente contaminar la columna, una fuente de CeB6 se degrada lentamente con el tiempo, lo que permite a los usuarios predecir su falla y reemplazarla entre sesiones operativas. Solo se requieren ajustes mínimos con las fuentes CeB6, lo que facilita la obtención de imágenes de muestra de filtro consistentes.
  • Sombras minimizadas a lo largo de los bordes de la fibra: todos los modelos Phenom vienen con un detector de retrodispersión anular (BSD) colocado directamente sobre la superficie de la muestra, minimizando las sombras de la imagen a lo largo de los bordes de la fibra. Los bordes de fibra bien definidos en la imagen SEM son una característica fundamental para realizar mediciones precisas del diámetro de la fibra, especialmente cuando se utilizan programas de análisis de imágenes automatizados.
  • Carga rápida de muestras: el Phenom incluye un concepto de carga de muestras único y eficiente que permite la carga y descarga rápida de portamuestras. Este diseño de carga permite un análisis estructural eficiente y una rápida retroalimentación durante la producción de fibra.
  • Software automatizado diseñado específicamente para el análisis de fibra: el Phenom Desktop SEM se integra con FiberMetric, un programa de análisis de imágenes especialmente diseñado para cuantificar los diámetros, las orientaciones y la porosidad del filtro de las fibras. Diseñado para adaptarse a flujos de trabajo rápidos, FiberMetric escanea automáticamente cada imagen SEM para proporcionar mediciones de fibra precisas, generando cientos de cálculos en segundos. El software puede analizar rápidamente las imágenes obtenidas en toda la muestra de filtro o de áreas aleatorias y proporcionar datos estadísticamente significativos.

El Phenom Desktop SEM permite mediciones automáticas e instantáneas de las propiedades de la fibra que reducen drásticamente el tiempo de obtención de datos para laboratorios industriales ocupados. También extiende estos análisis a los trabajadores con una formación limitada en microscopía, proporcionando a los fabricantes una herramienta rápida y precisa para optimizar el rendimiento de sus productos de filtración.

Para obtener más información sobre el software Phenom FiberMetric, consulte nuestra página web.

Author; Willem Van Zyl

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