רמאן ספקטרוסקופיה לניתוח כימי

מקור: המעבדה של ד"ר ריוצ'י אישיהארה — אוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה

ספקטרוסקופיה Raman היא טכניקה לניתוח מצבי רטט ותדר נמוך אחרים במערכת. בכימיה הוא משמש לזיהוי מולקולות על ידי טביעת האצבע Raman שלהם. בפיזיקה של מצב מוצק הוא משמש לאפיון חומרים, וליתר דיוק כדי לחקור את מבנה הגביש שלהם או גבישיות. בהשוואה לטכניקות אחרות לחקירת מבנה הגביש (למשל מיקרוסקופ אלקטרונים שידור עקיפה של קרני רנטגן) מיקרו-ספקטרוסקופיה של רחמן אינה הרסנית, בדרך כלל אינה דורשת הכנת מדגם, וניתן לבצעה בכמויות מדגם קטנות.

לביצוע ספקטרוסקופיה של ראמן זרח לייזר מונוכרומטי על דגימה. במידת הצורך ניתן לצפות את המדגם בשכבה שקופה שאינה פעילה של Raman (למשל, SiO₂) או להציב אותה במי DI. הקרינה האלקטרומגנטית (בדרך כלל בטווח האינפרא אדום הקרוב, הנראה או ליד האולטרה סגול) הנפלטת מהדגימה נאספה, אורך הגל של הלייזר מסונן (למשל, על ידי מסנן חריץ או bandpass), והאור המתקבל נשלח דרך מונוכרומט (למשל, צורם) לגלאי CCD. באמצעות זה, האור המפוזר inelastic, שמקורו פיזור Raman, ניתן ללכוד ולהשתמש כדי לבנות את ספקטרום Raman של המדגם.

במקרה של Raman מיקרו ספקטרוסקופיה האור עובר דרך מיקרוסקופ לפני ההגעה לדגימה, ומאפשר לו להיות ממוקד על שטח קטן כמו 1 מיקרומטר². זה מאפשר מיפוי מדויק של מדגם, או מיקרוסקופיה confocal על מנת לחקור ערימות של שכבות. יש לנקוט משנה זהירות, עם זאת, כי נקודת הלייזר הקטנה והאינטנסיבית אינה פוגעת במדגם.

בסרטון זה נסביר בקצרה את הליך קבלת ספקטרום Raman, ותינתן דוגמה לספקטרום של רחמן שנתפס מננו-צינוריות פחמן.