Raman Application Guide

Význam tématu

Ramanova spektroskopie představuje nedestruktivní metodu umožňující detailní analýzu chemického složení a struktury širokého spektra materiálů.
Vysoká spektrální a prostorová rozlišení spolu s možností hloubkového profilování předurčují tuto techniku k aplikacím v průmyslu, výzkumu i kvalitativní kontrole.

Cíle a přehled studie / článku

Publikace slouží jako komplexní průvodce výběrem optimální konfigurace Ramanova mikroskopu SENTERRA II pro různé aplikace.
Obsahuje popis základního systému, univerzální „all-rounder“ konfigurace a specializovaná doporučení pro obory jako polymery, polovodiče, grafen, forenzní analýzy, baterie, archeologie, geologie, biomedicína, katalýza, mikroplasty a farmacie.

Použitá metodika a instrumentace

Systém SENTERRA II je vybaven excitačními lasery 532 nm a 785 nm, motorizovaným XYZ stolem, více objektivy (10×, 20×, 50×, 100×) a softwarovou platformou OPUS s moduly pro zobrazování, vyhledávání a zpracování dat.
Volitelné upgrady zahrnují další laserové vlnové délky (488 nm, 633 nm, 1064 nm pro FT-Raman), vysoké spektrální rozlišení (1,5 cm⁻¹), SERS, temné pole, in situ buněčné a elektrochemické články, diamantové kompresní buňky, vibrační izolaci a mobilní stolky.

Hlavní výsledky a diskuse

Ukázalo se, že díky modularitě lze přizpůsobit konfiguraci přesně požadavkům různých materiálů a experimentálních podmínek.
Systém zajišťuje přesnou automatickou kalibraci (SureCal™), rychlé zobrazování až 130 spektr/s a spolehlivou detekci i velmi slabých Ramanových signálů.
Ve vybraných aplikacích byla demonstrována schopnost detekovat stres v křemíku při posunu pásu 0,2 cm⁻¹, hloubkové profilování polymerních vrstev, identifikace stopových látek ve forenzní dokumentaci či monitoring elektrochemických reakcí v bateriích.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nevyžaduje složité přípravy, nepoškozuje vzorky a umožňuje jejich analýzu pod povrchem.
Široká paleta doplňků a softwarových nástrojů usnadňuje implementaci v rutině kontrolních laboratoří i ve špičkovém výzkumu.
V praxi přináší úsporu času, spolehlivá data a možnost automatizovaného generování validovatelných protokolů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace pokročilých buněčných a reaktorových modulů pro extrémní podmínky, rozvoj multimodálních přístupů s SERS a FT-Ramanem, využití umělé inteligence pro automatickou analýzu spekter a online monitorování průmyslových procesů.

Závěr

Průvodce potvrzuje, že Ramanův mikroskop SENTERRA II je vysoce univerzální platforma s modulární konstrukcí, umožňující optimalizaci konfigurace pro širokou paletu aplikací v oblasti analytické chemie.
Automatizace, vysoká spolehlivost a rozsáhlé softwarové podpory z něj činí vhodné nástroje pro moderní laboratoře i výzkumné projekty.

Reference

• Jovanovic M. et al. Monitoring active area of a catalyst by Raman spectroscopy. J. Electrochem. Soc. 168(1), 011202 (2021). DOI:10.1149/1945-7111/ab8ce1