A Raman-spektroszkópia

A Raman-spektroszkópia egy optikai elven működő mérési módszer, amely az anyagokat alkotó szerkezeti egységek (molekula, kristályrács) karakterisztikus rezgéseit vizsgálja. Ilyen rezgések lehetnek például a molekulát alkotó atomok közötti nyújtó- és deformációs rezgések vagy a kristályoknál a kristályrács kollektív rezgései. Ezen rezgések intenzitását, frekvenciáját a minta jellemzői határozzák meg, ezért az egyes anyagok Raman-spektruma egyfajta ujjlenyomat, ami alapján az adott anyagot nagy pontossággal azonosítani lehet.

A Raman spektroszkópia az IR-spektroszkópia komplementer technikája, előnye azonban ez utóbbival szemben a nagyobb (1 µm-es) térbeli felbontás és az igen keskeny sávok mérésének lehetősége.

Fontosabb jellemzői:

  • A Raman-spektroszkópia a rezgési spektroszkópiai módszerek egyike
  • Egyszerre kémiai és lokális szerkezetiinformációt is képes megmutatni
  • Egyszerű gyors fázisazonosítás („ujjlenyomat-technika”)
  • Egyes szórási sávok spektrális paramétereiből: fizikai és kémiai tulajdonságok kimutathatóak
  • Számszerűsítésre is van lehetőség
  • Legegyszerűbb esetben minta-előkészítésre sincs szükség
  • Nem roncsolja a vizsgált anyagot
  • Igen jó mélységi és laterális felbontás érhető el vele (1 µm)
  • Minden anyag mérhető velemelyről mikroszkópiai kép készíthető (szilárd, gáz,folyadék)
  • Kiegészítő eszközzel folyadékot is képes mérni

Technológiai és piaci kitekintés

A technológiai fejlődéssel a fokozott veszélyeztetettség is arányosan jelentkezik, legyen szó biológiai, kémiai vagy más, az emberre és környezetre ártalmas anyagról, amely alapanyagként felhasználásra került vagy valamilyen folyamat melléktermékeként keletkezett. Ezek potenciális veszélyforrásnak számítanak, így védekezni kell ellenük, továbbá azok kimutatásában jelentős jártasságra kell szert tennünk.

Az iparból származó anyagok nem csak katasztrófa, de terrorcselekmény során is visszajuthatnak a levegőbe vagy akár vizeinkbe. Ezen problémák megteremtik az igényt egy megfelelően széles felismerési spektrumban működtethető, anyagok kimutatására és azonosítására alkalmas kisméretű, de mégis hatékony eszköz kifejlesztésére melyet előnyösen a távműködtetésű roboteszközökön tekintünk használatra alkalmasnak.

A kis méret nem indokolhatja a működési vagy érzékelési paraméterek leromlását, ezért maximálisan törekedünk arra, hogy az eszköz minden részegysége a feladat szempontjából a legmagasabb szinten kerüljön összehangolásra!

Az korábban tárgyalt problémákra használt rendszereknél fontos szempont, hogy a veszélyes anyagokat érintő méréseket sok esetben a lehető leghamarabb, akár a mintagyűjtés helyén kell elvégezni, tehát távoli vezérléssel, lehetőleg automatizáltan kell működniük. Mobil mintagyűjtőkben, jellemzően távvezérlésű járműveken összegyűjtött minták elemzésére több módszert is alkalmaznak, a legelterjedtebbek a tömegspektrometria és az ionmobilitás spektroszkópia. Ezek alternatívája lehet a Raman-spektroszkópia.