Spektroskopia Ramana (spektroskopia ramanowska)

Spektroskopia Ramana (spektroskopia ramanowska)

Technika spektroskopowa polegająca na pomiarze sygnału pochodzącego ze zjawiska rozpraszania Ramana. Proces ten polega na nieelastycznym rozproszeniu promieniowania elektromagnetycznego padającego na molekułę.

W efekcie wymiany energii pomiędzy poziomami energetycznymi (wibracyjnymi lub rotacyjnymi) w ośrodku rozpraszającym, długość fali promieniowania rozproszonego jest przesunięta w stosunku do długości fali promieniowania padającego o wartość wynikającą z energii poziomu wibracyjnego. W wyniku tego procesu może wystąpić zarówno zmniejszenie energii fotonu (przesunięcie w kierunku fal dłuższych – efekt Stokes’a), lub zwiększenie energii (przesunięcie w kierunku fal krótszych –  efekt anty-Stokes’a).

Częstotliwość linii w widmie rozproszeniowym (ramanowskim) związana jest z częstotliwością promieniowania wzbudzającego, dlatego niezwykle istotne jest aby promieniowanie wzbudzające było monochromatyczne (o jednej określonej częstotliwości – długości fali). Dzięki temu możliwe jest zaobserwowanie nawet bardzo małych przesunięć w widmie.

W chwili obecnej w spektroskopii ramanowskiej stosuje się promieniowanie laserowe, charakteryzujące się monochromatycznością oraz wysoką gęstością spektralną promieniowania.

Ze względu na fakt, iż intensywność rozproszenia jest proporcjonalna do czwartej potęgi częstotliwości promieniowania bardzo często stosuje się źrodła promieniowania z zakresu UV. Jednocześnie stosowanie źródeł promieniowania o niższej częstotliwości zmniejszają szumy związane z fluorescencją W spektroskopii Ramana pomiary prowadzone są pod kątem 0, 90, 180°. Kuwety, w których umieszcza się badaną substancję budowane są ze szkła lub kwarcu w celu minimalizacji zakłóceń związanych z fluorescencją.Obszary zastosowań:

– Wykrywanie i identyfikacja nieznanych niebezpiecznych substancji chemicznych, narkotyków oraz materiałów wybuchowych  (np. HazMatID Ranger, HazMatID 360, GasID, RespondeR BLS ).