13.19 : Рамановская спектроскопия (Раман-спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния или эффект Рамана): приборы

Обычный Рамановский спектрофотометр включает лазерный источник, систему удержания образца, селектор длины волны и детектор.

Монохроматический лазерный источник, обычно использующий видимое или ближнее инфракрасное излучение, генерирует высокосфокусированный луч света. Этот свет взаимодействует с молекулами образца, рассеивая часть света. Жидкие и газообразные образцы обычно тестируются в обычных стеклянных капиллярах, в то время как твердые вещества могут анализироваться в виде порошков, упакованных в капилляры, или в виде гранул бромида калия. Рассеянный свет собирается с помощью отдельной линзы и фокусируется на входе монохроматора, который рассеивает свет по его составляющим частотам.

Для обеспечения точных результатов выходной сигнал тщательно фильтруется для удаления паразитного лазерного излучения и Рэлеевского рассеяния, которые могут мешать Рамановскому сигналу. Затем оптический сигнал преобразуется в электрический сигнал в детекторе, часто использующем устройство с зарядовой связью или фотоумножительную трубку, что позволяет обрабатывать и визуализировать его как Рамановский спектр.

В некоторых случаях высококачественные полосовые и режекторные фильтры используются в волоконно-оптических Рамановских спектрометрах для минимизации Рэлеевского рассеянного излучения. Другая разновидность, Фурье-преобразовательный Рамановский прибор, заменяет монохроматор интерферометром Майкельсона и использует лазер непрерывного излучения. После прохождения через фильтры излучение фокусируется на охлаждаемом германиевом детекторе для анализа.