13.19 : Spettroscopia Raman: strumentazione

Uno spettrofotometro Raman convenzionale include: una sorgente laser, un sistema di contenimento del campione, un selettore di lunghezza d'onda e un rilevatore.

La sorgente laser monocromatica, che di solito usa delle radiazioni visibili o nel vicino infrarosso, genera un fascio di luce altamente focalizzato. Questa luce interagisce con le molecole del campione, disperdendo parte di esse. I campioni liquidi e gassosi solitamente vengono analizzati in normali capillari di vetro, mentre i solidi possono essere analizzati come polveri confezionate in capillari, o come pellet di bromuro di potassio. La luce dispersa viene raccolta usando una lente separata e focalizzata sull'ingresso di un monocromatore, che disperde la luce nelle sue frequenze costituenti.

Per garantire dei risultati accurati, l'uscita viene ampiamente filtrata per rimuovere la radiazione laser dispersa e la diffusione di Rayleigh, che possono interferire con il segnale Raman. Il segnale ottico, quindi, viene convertito in un segnale elettrico all'interno del rilevatore, spesso un dispositivo ad accoppiamento di carica o un tubo fotomoltiplicatore, consentendone l'elaborazione e la visualizzazione come spettro Raman.

In alcuni casi, i filtri passa-banda e notch di alta qualità vengono usati negli spettrometri Raman a fibra ottica per ridurre al minimo la radiazione diffusa da Rayleigh. Un'altra variante, lo strumento Raman a trasformata di Fourier, sostituisce il monocromatore con un interferometro di Michelson e utilizza un laser a onda continua. Dopo essere passata attraverso i filtri, la radiazione viene focalizzata su un rivelatore al germanio raffreddato per consentirne l'analisi.