Raman spektroszkópia

A Raman-spektroszkópia vagy a Raman -spektroszkópia a molekulák rezgésmódjának és szilárd testben lévő rezgésmódjának meghatározására szolgáló spektroszkópiai kutatási módszer , amely a rendszerek forgási és egyéb kisfrekvenciás módozatainak meghatározására is szolgál [1] . A Raman-spektroszkópiát általában a kémiában használják szerkezeti "ujjlenyomatok" előállítására, amelyek alapján a molekulák azonosíthatók. A módszer C. V. Raman indiai fizikusról kapta a nevét .

A Raman-spektroszkópia a fotonok Raman -szórásként ismert rugalmatlan szóródásán alapul . A modern spektrométerek monokromatikus fényforrást használnak, általában lézert a látható , közeli infravörös vagy közeli ultraibolya tartományban, bár röntgensugárzás is használható . A lézerfény kölcsönhatásba lép a molekulákban lévő atomok rezgéseivel, a fononokkal vagy a rendszerben lévő egyéb gerjesztésekkel, aminek következtében a lézerfotonok energiája a magas vagy alacsony értékű tartományba tolódik el. Az energiaeltolódás információt nyújt a rendszerben lévő rezgésmódokról. Az infravörös spektroszkópia általában hasonló, de kiegészítő információkat nyújt.

A spektrum mérése során a mintát lézersugárral világítják meg. A megvilágított foltból származó elektromágneses sugárzást egy lencse gyűjti össze és egy monokromátoron vezeti át . A lézervonalnak megfelelő hullámhosszúságú rugalmas szórt sugárzást ( Rayleigh-szórás ) egy bemetszett szűrő, egy élszűrő vagy egy sávszűrő szűri ki, míg az összegyűjtött fény többi része a detektorba jut.

A fény spontán Raman-szórása általában nagyon gyenge; ennek eredményeként sok éven át a Raman-spektrumok mérésének fő nehézségét a gyenge rugalmatlan szórt fény és az intenzív Rayleigh-szórt lézerfény elválasztása jelentette (úgynevezett "lézeres elnyomás"). Történelmileg a Raman- spektrométerek holografikus rácsokat és több diszperziós fokozatot használtak a magas fokú lézerelnyomás elérése érdekében. A múltban a fénysokszorozókat a diszperzív Raman-rendszerek detektoraiként használták, ami hosszú adatgyűjtési időt eredményezett. A rés- vagy élszűrőket azonban szinte általánosan használják a modern műszerekben a lézersugárzás elnyomására. Manapság a legelterjedtebbek a diszperzív egyfokozatú spektrográfok (axiális transzmissziós vagy Czerny-Turner monokromátorok ), amelyek CCD-detektorokkal párosulnak , bár a Fourier-transzformációs spektrométereket infravörös lézerekkel is használják.

A "Raman-spektroszkópia" elnevezés általában a minta által nem elnyelt lézerhullámhosszúságú vibrációs Raman-sugárzásra utal. A Raman-spektroszkópiának számos más változata is létezik: felületfokozott Raman-spektroszkópia , rezonáns Raman-spektroszkópia , koherens anti-Stokes-Raman-spektroszkópia, csúcs-javított Raman-spektroszkópia, polarizált Raman, stimulált Raman , transzmissziós Raman, térbeli Raman-eltolódás és hiper-Raman- eltolódás .

Elmélet

A Raman-szórási hatás nagysága korrelál a molekulában lévő elektronfelhők polarizálhatóságával. Ez a rugalmatlan fényszórás egyik formája , amikor egy foton gerjeszti a mintát, azaz rövid időre virtuális energiaállapotba hozza a molekulát, mielőtt kibocsátja a fotont. A rugalmatlan szórás azt jelenti, hogy a kibocsátott foton energiája kisebb vagy nagyobb, mint a beeső foton energiája. A szórási esemény után a molekula más forgási vagy rezgési állapotban van .

Annak érdekében, hogy a rendszer összenergiája állandó maradjon, miután a molekula új rovibronikus (forgás-vibrációs-elektronikus) állapotba kerül, a szórt foton megváltoztatja az energiáját és ennek következtében a frekvenciáját. Ez az energiakülönbség a molekula kezdeti és végső rovibronos állapota közötti különbségnek felel meg. Ha a végső állapot energiája nagyobb, mint a kezdeti állapot, akkor a szórt foton alacsonyabb frekvenciájú állapotba (alacsonyabb energiájú) tolódik el, így a teljes energia változatlan marad. Ezt a frekvenciaeltolást Stokes-eltolásnak vagy frekvenciacsökkentésnek nevezik . Ha a végső állapot alacsonyabb energiájú, akkor a szórt foton magasabb frekvenciájú állapotba kerül, amit anti-Stokes eltolódásnak vagy frekvencianövelésnek nevezünk.

Ahhoz, hogy egy molekula a Raman-szórás hatását kifejtse, meg kell változtatni a dipól-dipól polarizálhatóságát a rovibronos állapotnak megfelelő változó koordinátához képest. A fény Raman-szórásának intenzitása arányos a polarizálhatóság ezen változásával. Következésképpen a Raman-spektrum (a szórási intenzitás a frekvenciaeltolódások függvényében) a molekula rovibronos állapotától függ.

A Raman-szórási effektus a minta elektronfelhője és a monokromatikus fény külső elektromos tere közötti kölcsönhatáson alapul, amely polarizálhatósága alapján indukált dipólusmomentumot hozhat létre a molekulán belül. Mivel a lézerfény nem gerjeszti a molekulát, nincs valódi átmenet az energiaszintek között [2] . A Raman-szórási effektust nem szabad összetéveszteni a sugárzással ( fluoreszcencia vagy foszforeszcencia ), amelyben egy molekula gerjesztett elektronállapotban fotont bocsát ki, és visszatér az alapelektronikus állapotba, sok esetben rezgésgerjesztett állapotból az állandó felületére. az alapelektronikus állapot potenciális energiája. A Raman-szórás ellentétben áll az infravörös (IR) abszorpcióval is, ahol az elnyelt foton energiája megfelel a kezdeti és a végső rovibronos állapot közötti energiakülönbségnek. A Raman-szórás függése a dipól-dipól polarizálhatóság deriváltjától szintén eltér az IR spektroszkópiától, amely az elektromos dipólusmomentum deriváltjától, az atomi polarizációs tenzortól függ. Ez a kontrasztos tulajdonság lehetővé teszi a rovibronos átmenetek elemzését, amelyek esetleg nem aktívak az IR tartományban, Raman spektroszkópia segítségével, amint azt a centroszimmetrikus molekulák esetében a kölcsönös kizárási szabály mutatja . A magas Raman-intenzitású átmenetek gyakran gyenge infravörös intenzitásúak, és fordítva. Ha a kötés erősen polarizált, akkor a rezgés során fellépő enyhe kötéshossz-változás csak kis mértékben befolyásolja a polarizációt. A poláris kötéseket (pl. CO, NO, OH) magában foglaló rezgések ezért viszonylag gyenge Raman-szórást okoznak. Az ilyen polarizált kötések azonban hordozzák elektromos töltéseiket a vibrációs mozgás során (kivéve, ha a szimmetria tényezők kioltják), és ez a nettó dipólusmomentum nagyobb változásához vezet a rezgés során, erős IR abszorpciós sávot hozva létre. Ezzel szemben a viszonylag semleges kötések (pl. CC, CH, C=C) rezgés közben nagy polarizálhatósági változást tapasztalnak. A dipólusmomentum azonban nem azonos módon hat, így bár a túlnyomórészt ilyen típusú csatolást érintő rezgések erős Raman-szórások, az infravörös tartományban gyengék. A rezgésspektroszkópia harmadik módszere, a rugalmatlan inkoherens neutronszórás (IINS) felhasználható a rezgési frekvenciák meghatározására olyan erősen szimmetrikus molekulákban, amelyek infravörös és Raman sugárzásban is inaktívak lehetnek. Az IINS kiválasztási szabályok vagy engedélyezett átmenetek eltérnek az IR és Raman szabályoktól, így ez a három módszer kiegészíti egymást. Mindegyik ugyanazt a frekvenciát adja meg egy adott rezgési átmenethez, de a relatív intenzitások eltérő információt szolgáltatnak a molekula és a beeső részecskék, az IR és a Raman-szórás esetén a fotonok, az IINS esetében a neutronok közötti kölcsönhatások különböző típusai miatt.

Történelem

Bár Adolf Smekal 1923- ban megjósolta a rugalmatlan fényszórást [4] , a gyakorlatban csak 1928-ban figyelték meg. A Raman-effektus nevét egyik felfedezőjéről, C. V. Raman indiai tudósról kapta , aki 1928-ban, tanítványával , K. S. Krishnannal együtt megfigyelte ezt a hatást szerves folyadékokban , valamint egymástól függetlenül a Szovjetunióban Grigory Landsberg és Leonid Mandelstam szervetlen kristályokban . 1] . Raman 1930-ban kapott fizikai Nobel-díjat ezért a felfedezésért. A gázokban a Raman-spektrumok első megfigyelését 1929-ben Franco Rasetti végezte [5] .

A Raman-effektus szisztematikus, innovatív elméletét George Placzek csehszlovák fizikus dolgozta ki 1930 és 1934 között [6] . Kezdetben higanyívet használtak fő fényforrásként, a spektrum rögzítésére fényképezést, később pedig spektrofotometriás módszereket alkalmaztak.

Évekkel a felfedezés után a Raman-spektroszkópiát használták a molekuláris rezgési frekvenciák első katalógusának elkészítéséhez. Általában a mintát egy hosszú csőbe helyezték, és teljes hosszában megvilágították egy gázkisülési lámpa által generált , szűrt monokromatikus fénysugárral . A minta által szórt fotonokat interferométeren keresztül gyűjtöttük össze, hogy ellenőrizzük a cső végén lévő felület alakját és tisztaságát . Az érzékenység maximalizálása érdekében a mintát erősen koncentráltuk (1 M vagy több), és viszonylag nagy térfogatokat (5 ml vagy nagyobb) használtunk.

Raman shift

A Raman-eltolódásokat általában hullámszámokban fejezik ki , amelyek dimenziója reciprok hosszúság, mivel ez az érték közvetlenül kapcsolódik az energiához. A Raman-spektrum spektrális hullámhossza és eltolási hullámszámai közötti konvertáláshoz a következő képlet használható:

\Delta {\tilde {\nu }}=\left({\frac {1}{\lambda _{0}}}-{\frac {1}{\lambda _{1}}}\jobb )\,

ahol Δν̃ a Raman-eltolódás hullámszámban kifejezve, λ 0 a gerjesztési hullámhossz, λ 1 pedig a Raman-spektrum hullámhossza. A hullámszám Raman-spektrumban való kifejezésére a leggyakoribb mértékegység a reciprok centiméter (cm −1 ). Mivel a hullámhosszt gyakran nanométerben (nm) fejezik ki, a fenti képlet kifejezetten átírható ezekre az egységekre.

\Delta {\tilde {\nu }}({\text{cm}}^{-1})=\left({\frac {1}{\lambda _{0}({\text{nm) }})))-{\frac {1}{\lambda _{1}({\text{nm))))}\right)\times {\frac {(10^{7}{\text{nm ))))}{({\text{cm))))}.

Készülékek

A modern Raman-spektroszkópia szinte mindig lézert használ fényforrásként. Mivel a hatás felfedezése után több mint három évtizedig nem álltak rendelkezésre lézerek, Raman és Krishnan higanylámpát és fényképező lemezeket használtak a spektrumok rögzítésére. A fényforrások alacsony intenzitása, a detektorok rossz érzékenysége és a legtöbb anyag kis Raman-keresztmetszete miatt a korai spektrumok felvétele órákig vagy akár napokig tartott. Különböző színes szűrőket és kémiai oldatokat használtak bizonyos hullámhossz-tartományok kiválasztásához a gerjesztéshez és a detektáláshoz, de a széles középvonal, amely a gerjesztőforrás Rayleigh-szórásának felel meg [9] , továbbra is uralta a fényképészeti spektrumot .

A technológiai fejlődés sokkal érzékenyebbé tette a Raman-spektroszkópiát, különösen az 1980-as évek óta. A legelterjedtebb modern detektorok jelenleg a töltéscsatolt eszközök (CCD). A CCD tömbök bevezetése előtt fotodióda tömböket és fénysokszorozókat használtak. Szintén befolyásolta a megbízható, stabil és olcsó, szűk sávszélességű lézerek megjelenése [10] .

Lézerek

A Raman-spektroszkópiához fényforrásra, például lézerre van szükség. A spektrum felbontása a használt lézerforrás sávszélességétől függ [11] . Általában a rövidebb hullámhosszú lézerek erősebb Raman-szórást produkálnak a ν 4 Raman keresztmetszetek frekvenciafüggése miatt , de problémák léphetnek fel a minta degradációjával vagy fluoreszcenciájával [10] .

A normál Raman-spektroszkópiában a CW lézerek érvényesülnek, de impulzuslézerek is használhatók . Gyakran szélesebb a sávszélességük, mint a folyamatos üzemmódban működőké, de nagyon hasznosak a Raman-spektroszkópia más formáihoz, például a nem stacionárius, időbeli és rezonáns Raman-spektroszkópiához [11] [12] .

Érzékelők

A Raman szórt fényt általában összegyűjtik, és vagy spektrográf segítségével szórják szét, vagy interferométerrel együtt használják a Fourier-transzformációs (FT) módszerekkel történő detektáláshoz. Sok esetben a kereskedelemben kapható Fourier IR spektrométerek módosíthatók Fourier Raman használatára [10] .

Detektorok a fény diszperzív Raman-szórásához

A legtöbb esetben a modern Raman-spektrométerek tömbdetektorokat, például CCD-ket használnak. Különféle típusú CCD-k léteznek, amelyek különböző hullámhossz-tartományokhoz vannak optimalizálva. A hatótávolság-növelt CCD- ket nagyon gyenge jelekhez és impulzuslézerekhez használják [10] [13] . A spektrális tartomány a CCD méretétől és a használt spektrográf fókusztávolságától függ [14] .

Korábban gyakran használtak monokromátorokat , amelyeket fotosokszorozókhoz kötöttek. Ebben az esetben a monokromátort mozgatni kellett ahhoz, hogy a teljes érdeklődésre számot tartó spektrális tartományt lehessen pásztázni [10] .

Fourier spektrométer detektorok

A Fourier Raman spektrométereket szinte mindig közeli infravörös lézerekkel használják, és a gerjesztési hullámhossztól függően megfelelő detektorokat. Általánosan használt germánium vagy indium-gallium (InGaAs) alapú detektorok [10] .

Szűrők

A Raman szórt fénynek a Rayleigh-jeltől és a visszavert lézerjeltől való elkülönítésére, valamint a kiváló minőségű Raman-spektrumok előállítására bevágásos vagy aluláteresztő szűrőket használnak . A holografikus szűrők megjelenése előtt a hasznos jel elkülönítésére szokás volt hármas diffrakciós ráccsal ellátott monokromátort használni kivonási módban [10] . Ez a technika továbbra is használható nagyon kis Raman-eltolódások rögzítésére, mivel a holografikus szűrők az eltolatlan lézerfény mellett jellemzően az alacsony frekvenciasávok egy részét is visszaverik. A térfogat-hologramon alapuló szűrők azonban egyre elterjedtebbek, mert már 5 cm −1 -es eltolódásokat is lehetővé tesznek [15] [16] [17] .

Alkalmazások

A Raman-spektroszkópiát a kémiában használják molekulák azonosítására, valamint kémiai kötések és intramolekuláris kötések tanulmányozására. Mivel a rezgési frekvenciák a molekula kémiai kötéseitől és szimmetriájától függenek (a szerves molekulák definíciós tartománya az 500-1500 cm – 1 hullámszám tartományba esik ) [18] , a Raman lehetővé teszi a molekulák azonosítását. Például Raman- és IR-spektrumokat használtak a SiO, Si 2 O 2 és Si 3 O 3 rezgési frekvenciáinak meghatározására normál koordináták elemzése alapján [19] . A Ramant az enzimhez való szubsztrát-adalékok tanulmányozására is használják.

A szilárdtestfizikában a Raman-spektroszkópiát az anyagok jellemzésére, a hőmérséklet mérésére és a minta krisztallográfiai orientációjának meghatározására használják. Az egyes molekulákhoz hasonlóan a szilárd anyagok is azonosíthatók jellegzetes fononmódusai alapján . A fonon mód populációjáról a spontán Raman jel Stokes és anti-Stokes intenzitásának aránya ad információt. A Raman-spektroszkópia más alacsony frekvenciájú szilárdtest-gerjesztések, például plazmonok , magnonok és szupravezető résgerjesztések megfigyelésére is használható . A száloptikai hőmérsékletmérés a lézerimpulzusok Raman-visszaszórását használja az optikai szálak közötti hőmérséklet-eloszlás meghatározására. Az anizotróp kristály orientációja a Raman-fény kristályhoz viszonyított polarizációjából és a lézerfény polarizációjából határozható meg, ha a kristályszerkezet pontcsoportja ismert .

A nanotechnológiában Raman mikroszkóp használható a nanoszálak elemzésére, hogy jobban megértsük azok szerkezetét, és a szén nanocsövek sugárirányú rezgésmódját általában az átmérőjük becslésére használják.

Az aktív Raman szálak, például az aramid és a szén, olyan rezgésmódokkal rendelkeznek, amelyek a Raman frekvenciájában eltolódnak az alkalmazott feszültség alatt. A polipropilén szálak hasonló eltolódásokat mutatnak.

A szilárdtestkémiában és a biogyógyszeriparban a Raman-spektroszkópia nemcsak a hatóanyagok (API-k) azonosítására használható, hanem ezek polimorf formáinak azonosítására is. Például a Gilead Sciences által a cisztás fibrózis kezelésére forgalmazott Cayston ( aztreonam ) gyógyszer [20] azonosítható és jellemezhető IR- és Raman-spektroszkópiával. A megfelelő polimorf forma használata a biogyógyszerekben kritikus fontosságú, mivel a különböző formáknak eltérő fizikai tulajdonságaik vannak, mint például az oldhatóság és az olvadáspont.

A Raman-spektroszkópia széles körben alkalmazható a biológiában és az orvostudományban. Segített megerősíteni az alacsony frekvenciájú fononok [21] létezését a fehérjékben és a DNS-ben [22] [23] [24] [25] , hozzájárulva a fehérjékben és DNS-ben lévő alacsony frekvenciájú kollektív mozgások és biológiai funkcióik tanulmányozásához [26] ] [27] . Az olefin- vagy alkin -részekkel Raman-szórásra alkalmas riportermolekulákat fejlesztenek SERS-jelölt antitestekkel végzett szöveti képalkotáshoz [28] . A Raman-spektroszkópiát nem invazív módszerként is használták a sebek in situ valós idejű biokémiai jellemzésére. A Raman-spektrumok többváltozós elemzése lehetővé tette a sebgyógyulás kvantitatív mértékének becslését [29] . A felületi rétegekre a hagyományos Raman-spektroszkópiánál kevésbé érzékeny térbeli eltolt Raman -spektroszkópia (SORS) felhasználható a hamisított gyógyszerek csomagolásának felnyitása nélkül történő kimutatására, valamint biológiai szövetek non-invazív vizsgálatára [30] . A Raman-spektroszkópia óriási haszna a biológiai alkalmazásokban az, hogy eredményeit gyakran nem zavarják a vízmolekulák, mivel állandó dipólusmomentumaik vannak, és ennek következtében a Raman-szórás nem mérhető. Ez nagy előny, különösen a biológiai alkalmazásoknál [31] . A Raman-spektroszkópiát széles körben alkalmazzák bioásványok tanulmányozására is [32] . Végül, a Raman gázanalizátorok számos gyakorlati alkalmazással rendelkeznek, beleértve az érzéstelenítő és a légzőgáz-keverékek valós idejű monitorozását a műtét során.

A Raman-spektroszkópiát számos kutatási projektben használták robbanóanyagok biztonságos távolságból történő kimutatására lézersugarak segítségével [33] [34] [35] .

A Raman-spektroszkópiát tovább fejlesztik, hogy klinikai körülmények között is használható legyen. A Raman4Clinic egy európai szervezet, amely azon dolgozik, hogy a Raman-spektroszkópiát az orvosi területre terjessze. Különféle projekteken dolgoznak, amelyek közül az egyik a rák monitorozása könnyen hozzáférhető testnedvek, például vizelet és vérminták felhasználásával. Ez a módszer kevésbé lenne megterhelő a betegek számára, mintha folyamatosan biopsziát kellene venniük, amelyek nem mindig biztonságosak [36] .

Művészet és kulturális örökség

A Raman-spektroszkópia egy hatékony és roncsolásmentes módszer a művészeti és kulturális örökség műtárgyainak vizsgálatára , részben azért, mert ez egy non-invazív eljárás, amely in situ is alkalmazható [37] . Használható a műtárgyak (szobrok, kerámia stb.) felületén lévő korróziós termékek elemzésére, amelyek betekintést nyújthatnak a korrozív környezetbe, amelyben a műtárgyak találhatók. A kapott spektrumok a tisztított vagy szándékosan korrodált felületek spektrumaival is összehasonlíthatók, ami segíthet meghatározni az értékes történelmi leletek hitelességét [38] .

A módszer alkalmas a festmények egyes pigmentjei és bomlástermékeik azonosítására, ami a festmények hitelesítésén túl betekintést nyújthat a művész munkastílusába [39] . Információt ad a festmény eredeti állapotáról is olyan esetekben, amikor a pigmentek az életkorral lebomlanak [40] . A pigmentek azonosításán túl a kiterjedt Raman-mikroszkóppal kimutatták, hogy hozzáférést biztosít a kora középkori egyiptomi kék pigment (ceruleum) számos nyomvegyületéhez, lehetővé téve az egyén festékkel kapcsolatos „életrajzának” rekonstruálását, beleértve a festékkel kapcsolatos információkat is. a festék típusa és eredete. nyersanyagok, pigment szintézis és felhordás, festékréteg öregedés [41] .

A Raman-spektroszkópia a festményeken és műtárgyakon kívül történelmi dokumentumok (például a Kells könyve ) kémiai összetételének vizsgálatára is használható, amely betekintést nyújthat létrejöttük társadalmi és gazdasági feltételeibe [42] . Ezenkívül non-invazív módot biztosít az ilyen kulturális örökség tárgyi emlékeinek megőrzésére vagy megőrzésére szolgáló legjobb módszer meghatározására , lehetővé téve a romlás okainak megértését [43] .

Az IRUG (Infravörös és Raman-felhasználók csoportja) spektrális adatbázisa egy szigorúan lektorált online adatbázis a referencia infravörös és Raman spektrumokról olyan kulturális örökségi anyagokhoz, mint a művészet, az építészet és a régészeti leletek. Az adatbázis nyitott a nagyközönség számára, és több mint száz különböző típusú pigment és festék interaktív spektrumát tartalmazza [44] .

Mikrospektroszkópia

A Raman-spektroszkópia számos előnnyel jár a mikroszkópos elemzéshez. Mivel ez a módszer a fényszóráson alapul, a mintákat nem kell rögzíteni vagy metszeni. A Raman-spektrumokat nagyon kis térfogatból gyűjtjük (< 1 µm átmérőjű, < 10 µm mélység); ezek a spektrumok lehetővé teszik az ebben a kötetben található vegyületek azonosítását [45] . A víz általában nem zavarja a Raman spektrális elemzést. Ezért a Raman-spektroszkópia alkalmas ásványok , anyagok, például polimerek és kerámiák, sejtek , fehérjék és törvényszéki minták mikroszkópos vizsgálatára. A Raman mikroszkóp egy szabványos optikai mikroszkópból és egy gerjesztő lézerből, egy monokromátorból vagy polikromátorból és egy érzékeny detektorból (például töltéscsatolt eszközből (CCD) vagy fotosokszorozó csőből (PMT)) áll. A Raman Fourier spektroszkópiát mikroszkópokkal is használják, általában közel infravörös (NIR) lézergerjesztéssel kombinálva. Ultraibolya mikroszkópokat és UV-fokozott optikát kell használni, ha UV-lézerforrást használnak a Raman-spektroszkópiához.

A közvetlen képalkotás során (más néven globális képalkotást [46] vagy széles látómezős megvilágítást ) a teljes látómezőt vizsgálják a fényszórás kis hullámszám-tartományába integrálva (Raman-eltolások) [47] szempontjából . Például a koleszterinre jellemző hullámszám segítségével rögzíthetjük a koleszterin eloszlását egy sejttenyészetben. Ezzel a módszerrel nagyméretű eszközöket jellemeznek, különböző kapcsolatokat térképeznek fel, dinamikát vizsgálnak. Használták már grafénrétegek [48] , szén nanocsövek belsejében lévő J-aggregált festékek [49] és sok más kétdimenziós anyag, például MoS 2 és WSe 2 jellemzésére . Mivel a gerjesztő nyaláb szétszóródik a teljes látómezőben, ezek a mérések a minta károsodása nélkül elvégezhetők.

A legelterjedtebb megközelítés a hiperspektrális képalkotás vagy a kémiai képalkotás , amelyben több ezer Raman-spektrumot nyernek a teljes látómezőből, például egy minta raszteres pásztázásával fókuszált lézersugárral [47] . Az adatokból képeket készíthetünk, amelyek a különböző komponensek helyét és számát mutatják. A minden mérési ponton rendelkezésre álló teljes spektroszkópiai információ azzal az előnnyel jár, hogy egyszerre több komponens is feltérképezhető, beleértve a kémiailag hasonló, sőt polimorf formákat is, amelyek nem különböztethetők meg pusztán a hullámszám mérésével. Emellett hiperspektrális térképek segítségével meghatározhatók az anyagok tulajdonságai, mint például a feszültség és alakváltozás , a kristály orientáció , a kristályosság , valamint az idegen ionok kristályrácsba való beépülése (például adalékolás , szilárd oldatok sorozata ) [8] . Példaként egy sejttenyészetet használva a hiperspektrális képalkotás megmutathatja a koleszterin, valamint a fehérjék, nukleinsavak és zsírsavak eloszlását. A kifinomult jel- és képfeldolgozási technikák lehetővé teszik a víz, tápközeg, pufferoldatok és egyéb zavaró tényezők figyelmen kívül hagyását.

Mivel a Raman-mikroszkóp egy diffrakció-korlátozott rendszer , térbeli felbontása a fény hullámhosszától, a fókuszáló elem numerikus apertúrájától és – konfokális mikroszkóp esetén – a konfokális apertúra átmérőjétől függ. Ha a látható és a közeli infravörös tartományban működik, a Raman mikroszkóp körülbelül 1 µm és 250 nm közötti oldalirányú felbontást érhet el, az objektív hullámhosszától és típusától függően (pl. levegő-, víz- vagy olajimmerziós lencsék). A mélység felbontása (ha nem korlátozza a mintába való optikai behatolást) 1 és 6 µm között változhat a legkisebb konfokális lyuk apertúrájával, egészen 10 µm-ig, ha konfokális lyuk nélkül működik [50] [51] [52] [45] . A mintától függően a mikroszkopikus fókuszálásból adódó nagy lézerteljesítmény-sűrűség előnye a zavaró fluoreszcenciát kibocsátó molekulák jobb fényfehéredése . A lézer hullámhosszát és teljesítményét azonban gondosan meg kell választani minden egyes mintatípushoz, hogy elkerüljük a károsodást vagy a károsodást.

A Raman képalkotás hatóköre az anyagtudománytól a biológiai kutatásig terjed [45] [53] . Minden mintatípusnál a mérési paramétereket egyedileg kell optimalizálni. Emiatt a modern Raman mikroszkópokat gyakran több, különböző hullámhosszú lézerrel, objektívkészlettel és semleges sűrűségű szűrőkkel szerelik fel, hogy beállítsák a mintát érő lézer teljesítményét. A lézer hullámhosszának megválasztása elsősorban a minta optikai tulajdonságaitól és a vizsgálat céljától függ [54] . Például a biológiai és orvosi minták Raman-mikroszkópiáját gyakran vörös vagy közeli infravörös gerjesztéssel (pl. 785 nm vagy 1064 nm hullámhossz) végzik. A biológiai minták általában alacsony abszorbanciája miatt ebben a spektrális tartományban csökken a minta károsodásának kockázata, valamint az autofluoreszcens emisszió , és nagy szöveti penetrációs mélységek érhetők el [55] [56] [57] [58] . A Raman-szórás intenzitása azonban hosszú hullámhosszon alacsony (a Raman-intenzitás ω 4 frekvenciától való függése miatt ), ami hosszú gyűjtési időt eredményez. Másrészt az egysejtű algák 532 nm-en (zöld fény) végzett rezonáns Raman -leképezése specifikusan képes vizsgálni a karotinoidok eloszlását egy sejtben, kis teljesítményű, ~5 μW-os és már 100 ms-os lézerrel [59] .

A Raman-szórás, különösen a hegyekkel továbbfejlesztett Raman-spektroszkópia, nagy felbontású hiperspektrális képeket biztosít egyes molekulákról [60] , atomokról [61] és DNS-ről [62] .

A Raman-szórás polarizációfüggése

A Raman-szórás érzékeny a polarizációra, és részletes információkat szolgáltathat a Raman aktív módok szimmetriájáról. Míg a hagyományos Raman-spektroszkópia meghatározza a kémiai összetételt, a Raman-spektrumok polarizációs hatásai információt nyújtanak az egykristályokban és az anizotróp anyagokban, például a feszített műanyaglapokban lévő molekulák orientációjáról, valamint a rezgésmódok szimmetriájáról.

A polarizációtól függő Raman-spektroszkópia (lapos) polarizált lézersugárzást használ, amelyet polarizátoron keresztül továbbítanak . Az összegyűjtött Raman-szórt fény egy második polarizátoron (úgynevezett analizátoron) halad át, mielőtt belépne a detektorba. Az analizátor a lézeres polarizációval párhuzamosan vagy merőlegesen áll. A gerjesztési síkra merőlegesen vagy párhuzamosan felszerelt analizátorral kapott spektrumok felhasználhatók a depolarizációs együttható kiszámításához . Jellemzően egy polarizáló kódoló is található az analizátor és a detektor között . A polarizált Raman-spektroszkópiában célszerű a terjedési és polarizációs irányokat a Sergio Pereira da Silva Porto brazil fizikusról leírt és elnevezett Porto- jelöléssel [63] leírni .

Izotróp oldatok esetén az egyes módusokból származó Raman-szórás vagy megőrzi a lézer polarizációját, vagy részben vagy teljesen depolarizálja. Ha a Raman-szórási folyamatban részt vevő rezgésmód teljesen szimmetrikus, akkor a Raman-szórás polarizációja megegyezik a beeső lézersugár polarizációjával. Abban az esetben, ha a rezgésmód nem teljesen szimmetrikus, a polarizáció részben vagy teljesen elveszik (kódolt), amit depolarizációnak nevezünk. Ezért a polarizált Raman-spektroszkópia részletes információkat szolgáltathat a rezgésmód szimmetriajegyeiről.

Szilárd állapotban a polarizált Raman-spektroszkópia hasznos lehet orientált minták, például egykristályok tanulmányozására. A rezgésmód polarizálhatósága nem egyforma a kötés mentén és a kötés mentén. Ezért a Raman-szórási intenzitás eltérő lesz, ha a lézerpolarizációt a meghatározott csatolási tengely mentén és arra merőlegesen irányítjuk. Ez a hatás információt szolgáltathat egy kristály vagy anyag molekuláinak orientációjáról. Az ebből az elemzésből nyert spektrális információt gyakran használják a makromolekulák kristályrácsokban, folyadékkristályokban vagy polimermintákban való orientációjának megértésére [64] .

A vibrációs módra jellemző szimmetria

A polarizációs módszer hasznos a molekuláris szimmetria , a Raman-aktivitás és a megfelelő Raman-spektrum csúcsai közötti kapcsolat megértésében [65] . Az egyirányú polarizált fény csak néhány aktív Raman módhoz ad hozzáférést, de a polarizációs forgatás más módokhoz is hozzáférést biztosít. Mindegyik mód szimmetriája szerint van felosztva [66] .

A rezgésmód szimmetriája a ρ depolarizációs együtthatóból származik, amely a beeső lézerre merőleges polarizációjú Raman-szórás és a beeső lézersugárzással azonos polarizációjú Raman-szórás aránya: Itt van a Raman-intenzitás, amikor a Az analizátor 90 fokkal el van forgatva a beeső fény polarizációs tengelyéhez és a Raman-szórás intenzitásához képest, ha az analizátor a beeső lézer polarizációjához igazodik [67] . Amikor a polarizált fény kölcsönhatásba lép egy molekulával, eltorzítja a molekulát, ami egy síkhullámban egyenlő és ellentétes hatást vált ki, ami a molekula orientációja és a fényhullám polarizációs szöge közötti különbség miatt elfordul. Ha p ≥ , akkor ezen a frekvencián a rezgések depolarizálódnak ; vagyis nem teljesen szimmetrikusak [68] [67] . $\rho ={\frac {I_{r}}{I_{u}}}$ $I_r$ $I_{u}$ ${\frac {3}{4))$

Típusok

A Raman-spektroszkópiának legalább 25 típusát fejlesztették ki [9] . Gyakori cél az érzékenység növelése (pl. felületfokozott Raman-szórás), a térbeli felbontás javítása (Raman-mikroszkópia), vagy nagyon specifikus információk megszerzése (rezonáns Raman-szórás).

Spontán (vagy távoli) Raman-spektroszkópia

Az olyan kifejezések, mint a spontán Raman-spektroszkópia vagy a normál Raman-spektroszkópia , általánosítják a Raman-spektroszkópiai technikákat, amelyek a Raman-szóráson alapulnak hagyományos távoli optikát alkalmazva , a fent leírtak szerint. A normál Raman-spektroszkópiának vannak változatai a gerjesztés-detektáló geometria, más módszerekkel való kombináció, speciális (polarizált) optika alkalmazása, valamint a gerjesztési hullámhosszok meghatározott kiválasztása a rezonancia fokozására.

Korrelációs Raman-képalkotás – A Raman-mikroszkópia kombinálható további képalkotó technikákkal, például atomerő-mikroszkóppal (Raman-AFM) és pásztázó elektronmikroszkóppal (Raman-SEM), hogy a Raman-eloszlási térképeket összehasonlítsa a topográfiai vagy morfológiai képekkel (vagy átfedje) és korrelálja a Raman-spektrumok további fizikai vagy kémiai információkkal (például SEM- EDX segítségével ).
Rezonáns Raman spektroszkópia . A gerjesztési hullámhossz megfelel a molekula vagy kristály elektronátmenetének, így a gerjesztett elektronállapothoz kapcsolódó rezgésmódok nagymértékben megnövekednek. Ez hasznos nagy molekulák, például polipeptidek tanulmányozásához , amelyek több száz sávot mutathatnak „szabályos” Raman-spektrumban. Hasznos a normál üzemmódok és megfigyelt frekvenciaeltolódásaik közötti megfelelés megtalálásához is [70] .
Szögfelbontású Raman-spektroszkópia . Nemcsak a Raman-szórás standard eredményeit rögzítik, hanem a beeső lézerhez viszonyított szöget is. Ha ismert a minta tájolása, akkor a fononszórás törvényéről is részletes információ nyerhető egyetlen mérésből [71] .
Optikai csipesz Raman-spektroszkópia (OTRS) – egyedi részecskék, sőt biokémiai folyamatok tanulmányozására használják optikai csipesszel rögzített egyedi sejtekben [72] [73] [74] .
Térbeli eltolt Raman-spektroszkópia (SORS) – A eltakaró felület alatti Raman-szórást két térbeli eltolt pontban felvett két spektrum skálázott kivonásából vonják ki.
Raman optikai aktivitás (ROA) – a vibrációs optikai aktivitást a királis molekulákból származó Raman-szórás intenzitásában mutatkozó kis különbséggel méri beeső fényben jobbra és balra cirkuláris polarizációval, vagy ezzel egyenértékűen, szórt fényben egy körkörös polarizációjú kis komponensen [75] .
Átviteli Raman spektrum – lehetővé teszi jelentős [76]és Bergmann, 1967)Schraderanyag, például porok, kapszulák, élő szövetek, stb. vizsgálatát. Az 1960-as évek végén végzett vizsgálatok után (zavaros mennyiségű az adagolási formák gyors elemzésének eszközeként [77] . Vannak orvosi diagnosztikai alkalmazások, különösen a rák kimutatásában [35] [78] [79] .
A mikroüreges szubsztrátok olyan technikák, amelyek javítják a hagyományos Raman-spektrumok detektálási határát mikro-Raman-szórás segítségével egy visszaverő arannyal vagy ezüsttel bevont mikroüregben. A mikrorezonátor több mikrométer sugarú, és a minta ismételt gerjesztésével felerősíti a teljes Raman-jelet, és az előre szórt Raman-fotonokat a Raman-visszaszórási geometriában lévő gyűjtőoptikához irányítja [80] .
Távoli Raman Analyzer . — A távoli Raman-analízis során a mintát a Raman-spektrométertől távol, általában fénygyűjtő teleszkóppal mérik. A távoli Raman-spektroszkópiát az 1960-as években javasolták [81] , és eredetileg légköri gázok mérésére fejlesztették ki [82] . A módszert 1992-ben Angel et al. veszélyes szervetlen és szerves vegyületek távolról történő kimutatására [83] .
X-ray Raman-szórás – az elektronikus átmeneteket méri, nem a rezgéseket [84] .

Erősített (vagy rövid hatótávolságú) Raman-spektroszkópia

A Raman-szórás fokozása az elektromos tér helyi erősítésével érhető el a közeli tér optikai hatásai miatt (például lokalizált felszíni plazmonok ).

Felület-javított Raman-spektroszkópia (SERS) – általában ezüst- vagy aranykolloidban, vagy ezüstöt vagy aranyat tartalmazó hordozón hajtják végre. Az ezüst és az arany felületi plazmonjait lézer gerjeszti, ami a fémet körülvevő elektromos mezők növekedéséhez vezet. Figyelembe véve, hogy a Raman-szórás intenzitása arányos az elektromos térrel, a mért jel jelentős növekedése (akár 10 11 ) figyelhető meg. Ezt a hatást eredetileg Martin Fleischmann figyelte meg , de az uralkodó magyarázatot Van Duijn javasolta 1977-ben [85] . A hatás átfogó elméletét Lombardi és Birke adta [86] .
A Surface-Enhanced Resonance Raman spektroszkópia (SERRS) a SERS és a rezonáns Raman-spektroszkópia kombinációja, amely a felület közelségét használja a Raman-szórás intenzitásának növelésére, és a gerjesztési hullámhossz megfelel az elemzett molekula maximális abszorpciójának.
A hegyekkel továbbfejlesztett Raman-spektroszkópia (TERS) fémhegyet (általában ezüst/arany bevonatú AFM vagy STM szondát) használ a közeli molekulák Raman-jeleinek felerősítésére. A térbeli felbontás megközelítőleg megegyezik a tű hegyének méretével (20-30 nm). A TERS-ről kimutatták, hogy egészen az egymolekulás szintig érzékeny [87] [88] [89] [90] , és ígéretes lehet a bioanalízisben [91] és a DNS-szekvenálásban [62] . A TERS-t az egyes molekulák normál rezgésmódjának megjelenítésére használták [92] .
A Raman-szórást egy felszíni plazmon polariton (SPPERS) fokozza. Ez a megközelítés fém kúpos csúcsokat használ lyukak nélkül a molekulák gerjesztésére a közeli mezőben. Ez a módszer abban különbözik a TERS megközelítéstől, hogy képes elnyomni a háttérmezőt. Valójában, ha megfelelő lézerforrás esik a kúp alapjára, a TM0 mód [93] (polariton mód) előállítható lokálisan, mégpedig a gerjesztési ponttól távol (hegycsúcs). A mód anélkül terjedhet a csúcs mentén, hogy sugárzási mezőt hozna létre egészen a csúcsig, ahol kölcsönhatásba lép a molekulával. Így a fókuszsíkot a szonda hossza által meghatározott távolság választja el a gerjesztési síktól, és a molekula Raman-gerjesztésében a háttérnek nincs szerepe [94] [95] [96] [97] .

Nemlineáris Raman spektroszkópia

A Raman-jel erősítését nemlineáris optikai effektusokkal érik el, amelyeket általában két vagy több, térben és időben szinkronizált impulzuslézerek által kibocsátott hullámhossz keverésével valósítanak meg.

A Hyper Raman effektus egy nemlineáris effektus, amelyben a vibrációs módok kölcsönhatásba lépnek az izgalmas nyaláb második harmonikusával . Ez nagyon nagy teljesítményt igényel, de lehetővé teszi az általában "csendes" rezgésmódok megfigyelését. Gyakran alkalmaz SERS-típusú erősítést az érzékenység növelésére [98] .
A stimulált Raman-spektroszkópia (SRS) egy pumpás-szondás módszer, amelyben egy térben egybeeső kétszínű impulzus (párhuzamos vagy merőleges polarizációval) egy molekulát az alapállapotból egy rezgésgerjesztett állapotba visz át . Ha az energiakülönbség megfelel a megengedett Raman-átmenetnek, akkor a szórt fény a szivattyúnyaláb veszteségeinek vagy nyereségének felel meg.
Az inverz Raman -spektroszkópia a stimulált Raman-veszteség-spektroszkópia szinonimája.
Koherens Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS) – Két lézersugarat használnak egy koherens anti-Stokes frekvencianyaláb létrehozására, amely rezonanciával erősíthető.

Morfológiailag irányított Raman-spektroszkópia

A morfológiailag irányított Raman-spektroszkópia (MDRS) az automatizált részecskeképalkotást és a Raman mikrospektroszkópiát egyetlen integrált platformban egyesíti a részecskeméret, -forma és -kémiai azonosítás érdekében [99] [100] . Az automatizált részecskeképalkotás az egyes részecskék képei alapján határozza meg a komponensek részecskeméret- és alakeloszlását egy vegyes mintában [101] [100] . Az automatizált részecskeleképezéssel nyert információkat ezután a Raman-spektroszkópiai analízis irányítására használják [99] . A Raman-spektroszkópia elemzési folyamata a részecskék véletlenszerűen kiválasztott részhalmazán történik, amely lehetővé teszi több mintakomponens kémiai azonosítását [99] . Az MDRS technikával percek alatt részecskék tízezrei leképezhetők, így ez az eljárás ideális a törvényszéki és hamisított gyógyszerészeti vizsgálatokhoz, valamint az azt követő peres eljárásokhoz [101] [100] .

Jegyzetek

↑ 1 2 Gardiner, DJ Gyakorlati Raman spektroszkópia. - Springer-Verlag , 1989. - ISBN 978-0-387-50254-0 .
↑ Hammes, Gordon G. Spektroszkópia a biológiai tudományok számára . - Wiley, 2005. - ISBN 9780471733546 .
↑ Konfokális Raman mikroszkópia (angol) / Jan Toporski, Thomas Dieing, Olaf Hollricher (szerk.). - Második kiadás. - Springer, 2018. - P. 20. - ISBN 978-3-319-75378-2 .
↑ Smekal, A. (1923). "Zur Quantentheorie der Dispersion". Die Naturwissenschaften . 11 (43): 873-875. Bibcode : 1923NW.....11..873S . DOI : 10.1007/BF01576902 .
↑ Caltech szóbeli történeti interjú , Judith R. Goodstein , 1982. február 4.
↑ Placzek, G. Rayleigh-Streuung und Raman-Effekt // Handbuch der Radiologie: [ német. ] . - Lipcse: Akademische Verlagsgesellschaft, 1934. - 1. köt. 6.2. — 209. o.
↑ K.S. Krishnan (1928). "A sugárzás negatív elnyelése". természet . 122 (3062): 12-13. Bibcode : 1928Natur.122...12R . DOI : 10.1038/122012b0 . ISSN 1476-4687 .
↑ 1 2 3 Thomas Schmid (2019). „A történelmi habarcsokban lévő kötőanyag-maradványok Raman-mikroszkópos képalkotása feltárja a feldolgozási körülményeket.” örökség . 2 (2): 1662-1683. doi : 10.3390/örökség2020102 . ISSN 2571-9408 .
↑ 1 2 Long, Derek A. A Raman-effektus. - John Wiley & Sons, Ltd, 2002. - ISBN 978-0471490289 . - doi : 10.1002/0470845767 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 McCreery, Richard L. Raman spektroszkópia kémiai elemzéshez. – New York: John Wiley & Sons, 2000. – ISBN 0471231878 .
↑ 1 2 Kukura, Philipp (2007). Femtoszekundumos stimulált Raman spektroszkópia. Fizikai kémia éves szemle . 58 (1): 461-488. Bibcode : 2007ARPC...58..461K . DOI : 10.1146/annurev.physchem.58.032806.104456 . ISSN 0066-426X . PMID 17105414 .
↑ Elliott, Anastasia BS (2012). „A vibrációs spektroszkópia mint molekulaalapú eszközök szondája”. Chem. szoc. Rev. _ 41 (5): 1929-1946. DOI : 10.1039/C1CS15208D . ISSN 0306-0012 . PMID22008975 _ _
↑ Efremov, Evtim V. (2007). „Fluoreszcencia-elutasítás rezonancia Raman-spektroszkópiában pikoszekundumos kapuzású, intenzív töltéscsatolt eszköz kamerájával”. Alkalmazott spektroszkópia . 61 (6): 571-578. Bibcode : 2007ApSpe..61..571E . DOI : 10.1366/000370207781269873 . ISSN 0003-7028 . PMID 17650366 .
↑ Rács diszperzió/felbontás kalkulátor . princetoninstruments.com . Letöltve: 2019. július 22. Az eredetiből archiválva : 2019. július 22. (határozatlan)
↑ Gordon. A kristályosság vizsgálata alacsony frekvenciájú Raman-spektroszkópiával: Alkalmazások a gyógyszerészeti elemzésben . spectroscopyonline.com . Letöltve: 2019. július 21. Az eredetiből archiválva : 2019. július 21. (határozatlan)
↑ BragGrate-Bandpass ASE elnyomó szűrők . optigrate.com . Letöltve: 2019. július 21. Az eredetiből archiválva : 2019. július 7. (határozatlan)
↑ SureBlock-Ultra keskeny sávú Notch szűrők . koherent.com . Letöltve: 2021. március 25. Az eredetiből archiválva : 2021. április 11. (határozatlan)
↑ AZ INFRAVÖRÖS SPEKTRUM Ujjlenyomat-régiója archiválva : 2022. április 1., a Wayback Machine Chemguide, Jim Clark 2000
↑ Khanna, R. K. (1981). „Szilárd metánban izolált oligomer SiO fajták Raman-spektroszkópiája”. Journal of Chemical Physics . 74 (4). Irodai kód : 1981JChPh..74.2108K . DOI : 10.1063/1.441393 .
↑ Az FDA jóváhagyta a Gilead cisztás fibrózis elleni gyógyszert, a Caystont , BusinessWeek (2010. február 23.). Az eredetiből archiválva: 2010. március 5. Letöltve: 2010. március 5.
↑ Chou, Kuo-Chen (1977). „Az alacsony frekvenciájú fononok biológiai funkciói”. Scientia Sinica . 20 (3): 447-457.
↑ Urabe, H. (1983). "Kísérleti bizonyíték a kollektív rezgésekre a DNS kettős hélix Raman-spektroszkópiában". Journal of Chemical Physics . 78 (10): 5937-5939. Irodai kód : 1983JChPh..78.5937U . DOI : 10.1063/1.444600 .
↑ Chou, K.C. (1983). „Az alacsony frekvenciájú módok azonosítása fehérjemolekulákban”. Biokémiai folyóirat . 215 (3): 465-469. DOI : 10.1042/bj2150465 . PMID 6362659 .
↑ Chou, KC (1984). „DNS-molekulák alacsony frekvenciájú vibrációja”. Biokémiai folyóirat . 221 (1): 27-31. DOI : 10.1042/bj2210027 . PMID 6466317 .
↑ Urabe, H. (1998). „A lizozimkristályok és az orientált DNS-filmek alacsony frekvenciájú Raman-spektrumai: a kristályvíz dinamikája ” Biophys J. 74 (3): 1533-1540. Bibcode : 1998BpJ....74.1533U . DOI : 10.1016/s0006-3495(98)77865-8 . PMID 9512049 .
↑ Chou, Kuo-Chen (1988). „Review: Alacsony frekvenciájú kollektív mozgás a biomakromolekulákban és biológiai funkciói” . Biofizikai kémia . 30 (1): 3-48. DOI : 10.1016/0301-4622(88)85002-6 . PMID 3046672 .
↑ Chou, KC (1989). „A hemoglobin alacsony frekvenciájú rezonanciája és kooperativitása”. A biokémiai tudományok irányzatai . 14 (6): 212-3. DOI : 10.1016/0968-0004(89)90026-1 . PMID 2763333 .
↑ Schlücker, S. (2011). „Raman riportermolekulák tervezése és szintézise szöveti képalkotáshoz immun-SERS mikroszkóppal”. Journal of Biophotonics . 4 (6): 453-463. DOI : 10.1002/jbio.201000116 . PMID 21298811 .
↑ Jain, R. (2014). „A Raman-spektroszkópia lehetővé teszi a nem invazív biokémiai jellemzést és a seb gyógyulási szakaszának azonosítását.” Analitikai kémia . 86 (8): 3764-3772. DOI : 10.1021/ac500513t . PMID24559115 . _
↑ Hamis drogok a csomagban , BBC News (2007. január 31.). Az eredetiből archiválva : 2009. október 22. Letöltve: 2008. december 8.
↑ Butler, Holly J. (2016). „A Raman-spektroszkópia használata biológiai anyagok jellemzésére ” Természeti jegyzőkönyvek . 11 (4): 664-687. DOI : 10.1038/nprot.2016.036 . PMID 26963630 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2020-08-06 . Letöltve: 2017-05-22 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Taylor, P.D. (2010). „Cirratulid csövek (Annelida, Polychaeta) ásványi összetételének Raman spektroszkópiai vizsgálata” . Journal of Structural Biology . 171 (3): 402-405. DOI : 10.1016/j.jsb.2010.05.010 . PMID20566380 _ _ Archiválva az eredetiből, ekkor: 2018-10-10 . Letöltve: 2014-06-10 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Ben Vogel. A Raman-spektroszkópia kiválóan alkalmas robbanóanyagok észlelésére . Jane's (2008. augusztus 29.). Letöltve: 2008. augusztus 29. Az eredetiből archiválva : 2008. december 3.. (határozatlan)
↑ "Robbanóanyagok keresése lézersugarakkal" Archiválva 2021. február 24-én a Wayback Machine -nél , a TU Vienna sajtóközleménye
↑ 1 2 Misra, Anupam K. (2012). „Vegyi anyagok egyimpulzusos nyugalmi Raman-érzékelése 120 m-es távolságból nappal”. Alkalmazott spektroszkópia . 66 (11): 1279-85. Bibcode : 2012ApSpe..66.1279M . DOI : 10.1366/12-06617 . PMID23146183 _ _
↑ Munkacsoportok | raman4clinics.eu . raman4clinics.eu . Letöltve: 2017. május 22. Az eredetiből archiválva : 2016. április 14.. (határozatlan)
↑ Howell G. M. Edwards, John M. Chalmers, Raman Spectroscopy in Archaeology and Art History, Royal Society of Chemistry, 2005
↑ McCann, Lowell I. (1999). „Ősi kínai bronzpénzfák korróziója Raman mikroszkóppal vizsgálva ” Journal of Raman Spectroscopy ]. 30 (2): 121-132. Bibcode : 1999JRSp...30..121M . DOI : 10.1002/(SICI)1097-4555(199902)30:2<121::AID-JRS355>3.0.CO;2-L . ISSN 1097-4555 .
↑ Trentelman, Karen (2009). „A 15. század végi kézirat-világosító, Jean Bourdichon festészeti anyagainak és technikáinak vizsgálata”. Journal of Raman Spectroscopy ]. 40 (5): 577-584. Bibcode : 2009JRSp...40..577T . DOI : 10.1002/jrs.2186 . ISSN 1097-4555 .
↑ Raman-spektroszkópia archiválva : 2015. december 22. a Wayback Machine -nél a ColourLexnél
↑ Dariz, Petra (2021). „A kora középkori egyiptomi kék nyomelemei információt hordoznak a származásról, a gyártásról, az alkalmazásról és az öregedésről . ” tudományos jelentések . 11 . DOI : 10.1038/s41598-021-90759-6 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2022-02-12 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Quinn, Eamon (2007. május 28.) Az ír klasszikus még mindig sláger (borjúbőrben, nem puhakötésben) Archivált 2022. február 12-én a Wayback Machine -nél . New York Times
↑ Candeias, Antonio (2019). „A Raman-spektroszkópia alkalmazásai a művészetben és a régészetben”. Journal of Raman Spectroscopy ]. 50 (2): 137-142. DOI : 10.1002/jrs.5571 . ISSN 1097-4555 .
↑ Kezdőlap | IRUG . www.irug.org . Letöltve: 2020. május 15. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 6.. (határozatlan)
↑ 1 2 3 Lothar Opilik (2013). „Modern Raman-képalkotás: vibrációs spektroszkópia mikrométeres és nanométeres skálán”. Az analitikai kémia éves áttekintése . 6 , 379-398. Bibcode : 2013ARAC....6...379O . DOI : 10.1146/annurev-anchem-062012-092646 . ISSN 1936-1335 . PMID 23772660 .
↑ Marcet, S. (2012). "Raman Spectroscopy hiperspektrális képalkotó Bragg hangolható szűrőkön". SPIE Photonics North . 8412 : 84121J. Irodai kód : 2012SPIE.8412E..1JM . DOI : 10.1117/12.2000479 .
↑ 1 2 Sebastian Schlücker (2003). „Raman-mikrospektroszkópia: pont-, vonal- és széleslátómezős képalkotási módszerek összehasonlítása.” Analitikai kémia . 75 (16): 4312-4318. DOI : 10.1021/ac034169h . ISSN 1520-6882 . PMID 14632151 .
↑ Robin W. Havener (2011. december). „Nagy áteresztőképességű grafén leképezés tetszőleges szubsztrátumokon Widefield Raman spektroszkópiával”. ACS Nano . 6 (1): 373-80. DOI : 10.1021/nn2037169 . PMID22206260 _ _
↑ Gaufrès, E. (2014). „Óriási Raman-szórás a J-aggregált festékekből szén nanocsövekben multispektrális képalkotáshoz ” Természet fotonika . 8 (1): 72-78. Bibcode : 2014NaPho...8...72G . DOI : 10.1038/nphoton.2013.309 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2022-02-14 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Konfokális Raman mikroszkópia . - Springer, 2018. - Vol. 66. - ISBN 978-3-319-75378-2 . - doi : 10.1007/978-3-319-75380-5 . Archiválva : 2021. február 24. a Wayback Machine -nél
↑ Neil J. Everall (2009). „Konfokális Raman mikroszkóp: teljesítmény, buktatók és legjobb gyakorlat.” Alkalmazott spektroszkópia . 63 (9): 245A-262A. Bibcode : 2009ApSpe..63..245E . DOI : 10.1366/000370209789379196 . ISSN 1943-3530 . PMID 19796478 .
↑ A támogató információk archiválva 2019. július 3-án, a Wayback Machine of T. Schmid (2015) oldalán. „Polikristályos anyagok orientációs-eloszlási térképezése Raman mikrospektroszkópiával”. tudományos jelentések . 5 : 18410. Bibcode : 2015NatSR...518410S . doi : 10.1038/ srep18410 . ISSN 2045-2322 . PMID26673970 . _
↑ Ellis DI (2006. augusztus). „Metabolikus ujjlenyomat a betegségek diagnosztizálásában: az infravörös és a Raman spektroszkópia orvosbiológiai alkalmazásai” . Elemző . 131 (8): 875-85. Bibcode : 2006Ana...131..875E . DOI : 10.1039/b602376m . PMID 17028718 .
↑ David Tuschel (2016). „Gerjesztési hullámhossz kiválasztása Raman-spektroszkópiához” . Spektroszkópia Online . 31 (3): 14-23. Archiválva az eredetiből, ekkor: 2020-02-22 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ K. Christian Schuster (2000). „Többdimenziós információ az egyes baktériumsejtek kémiai összetételéről konfokális Raman mikrospektroszkópiával”. Analitikai kémia . 72 (22): 5529-5534. DOI : 10.1021/ac000718x . ISSN 1520-6882 . PMID 11101227 .
↑ Shan Yang (2017). „1064 nm-es Raman: a megfelelő választás biológiai mintákhoz?” . Spektroszkópia Online . 32 (6): 46-54. Archiválva az eredetiből, ekkor: 2020-07-18 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Zanyar Movasaghi (2007). „A biológiai szövetek Raman-spektroszkópiája”. Alkalmazott spektroszkópiai vélemények . 42 (5): 493-541. Bibcode : 2007ApSRv..42..493M . DOI : 10.1080/05704920701551530 . ISSN 1520-569X .
↑ Peter J. Caspers (2001). „ A bőr in vivo konfokális Raman mikrospektroszkópiája: a molekulakoncentrációs profilok noninvazív meghatározása” . Journal of Investigative Dermatology . 116 (3): 434-442. DOI : 10.1046/j.1523-1747.2001.01258.x . ISSN 0022-202X . PMID 11231318 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2022-02-12 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Pawel L. Urban (2011). „Egyetlen algasejtek többdimenziós elemzése mikrospektroszkópia és tömegspektrometria integrálásával”. Analitikai kémia . 83 (5): 1843-1849. DOI : 10.1021/ac102702m . ISSN 1520-6882 . PMID 21299196 .
↑ Apkarian, V. Ara (2019. április). „Egyetlen molekula rezgési normál módozatainak megjelenítése atomosan korlátozott fénnyel”. természet . 568 (7750): 78-82. Bibcode : 2019Natur.568...78L . DOI : 10.1038/s41586-019-1059-9 . ISSN 1476-4687 . PMID 30944493 .
↑ Crampton, Kevin T. (2019-06-25). „Ion-szelektív, atomfelbontású képalkotás 2D Cu2N-szigetelőről: Tér- és áramvezérelt csúcs-javított Raman-spektromikroszkópia molekulavégű hegy használatával.” ACS Nano . 13 (6): 6363-6371. doi : 10.1021/ acsnano.9b02744 . ISSN 1936-0851 . PMID 31046235 .
↑ 1 2 Ő, Zhe (2019-01-16). „Egyszálú DNS tipekkel javított Raman leképezése egybázisú felbontással.” Az American Chemical Society folyóirata . 141 (2): 753-757. doi : 10.1021/ jacs.8b11506 . ISSN 0002-7863 . PMID 30586988 .
↑ Raman-szórás . cryst.ehu.es . Letöltve: 2019. július 4. Az eredetiből archiválva : 2019. július 15. (határozatlan)
↑ Khanna, R. K. (1957). „Ionpárosodás bizonyítéka egy Ba 2+ –CrO 4 2 -vel adalékolt KI egykristály polarizált Raman spektrumában ”. Journal of Raman Spectroscopy . 4 (1): 25-30. Bibcode : 1975JRSp....4...25G . DOI : 10.1002/jrs.1250040104 .
↑ Itoh, Yuki (2012. május 2.). „A Raman-szórás polarizációs függősége egy vékony filmből, amely optikai anizotrópiát tartalmaz, elméletileg a molekuláris orientáció elemzéséhez”. The Journal of Physical Chemistry A . 116 (23): 5560-5570. Iránykód : 2012JPCA..116.5560I . DOI : 10.1021/jp301070a . PMID 22551093 .
↑ Iliev, MN (2006. február 16.). „Torzításfüggő Raman-spektrumok és móduskeveredés RMnO 3 perovszkitokban (R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Y)”. Fizikai áttekintés B. 73 (6): 064302. Bibcode : 2006PhRvB..73f4302I . DOI : 10.1103/physrevb.73.064302 .
↑ 12 A molekuláris spektroszkópia alapjai . - ISBN 978-0-07-707976-5 .
↑ Mi az a polarizált Raman-spektroszkópia? - HORIBA . horiba.com . Letöltve: 2022. február 12. Az eredetiből archiválva : 2019. július 31. (határozatlan)
↑ Li, Xufan (2014). „Egykristályos, kétdimenziós Ga Se kristályok szabályozott gőzfázisú növekedése magas fotoreakcióval.” tudományos jelentések . 4 : 5497. Bibcode : 2014NatSR...4E5497L . doi : 10.1038/ srep05497 . PMID24975226 . _
↑ Chao RS (1974). „Elméleti és kísérleti Raman-rezonancia-intenzitás a manganát-ionhoz”. Journal of Raman Spectroscopy . 3 (2-3): 121-131. Bibcode : 1975JRSp....3...121C . DOI : 10.1002/jrs.1250030203 .
↑ Zachary J. Smith (2008). „Integrált Raman- és szögszórási mikroszkópia” (PDF) . Dönt. Lett . 3 (7): 714-716. Bibcode : 2008OptL...33..714S . DOI : 10.1364/OL.33.000714 . PMID 18382527 . Archivált (PDF) az eredetiből ekkor: 2021-02-24 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Li, Yong-qing (2017-02-17). „Stabil optikai csapda és nanostruktúrák érzékeny jellemzése állóhullámú Raman csipeszekkel”. tudományos jelentések . 7 : 42930. Bibcode : 2017NatSR...742930W . doi : 10.1038/ srep42930 . ISSN 2045-2322 . PMID 28211526 .
↑ Esat, Kivanç (2018). „Egyetlen optikailag bezárt vizes kálium-karbonát részecskék fázisátalakulási dinamikája”. Phys. Chem. Chem. Phys . 20 (17): 11598-11607. Bibcode : 2018PCCP...2011598E . DOI : 10.1039/c8cp00599k . PMID 29651474 .
↑ Zhiyong, Gong (2018). „Optikai csapdázás-Raman-spektroszkópia (OT-RS) beágyazott mikroszkópos képalkotással az egyes részecskék fizikai és kémiai tulajdonságainak egyidejű jellemzésére és monitorozására”. Anális. Chim. Acta . 1020 , 86-94. DOI : 10.1016/j.aca.2018.02.062 . PMID29655431 _ _
↑ Barron L.D. (2004). „A Raman optikai aktivitása nagykorúvá válik”. Mol. Phys . 102 (8): 731-744. Irodai kód : 2004MolPh.102..731B . DOI : 10.1080/00268970410001704399 .
↑ Schrader, Bernhard (1967). „Die Intensität des Ramanspektrums polykristalliner Substanzen”. Fresenius Zeitschrift für Analytische Chemie . 225 (2): 230-247. DOI : 10.1007/BF00983673 . ISSN 0016-1152 .
↑ Matousek, P. (2006). Gyógyszerészeti tabletták tömeges Raman-analízise. Alkalmazott spektroszkópia . 60 (12): 1353-1357. Bibcode : 2006ApSpe..60.1353M . DOI : 10.1366/000370206779321463 . PMID 17217583 .
↑ Matousek, P. (2007). „Az emlőrák diagnosztizálásának kilátásai a meszesedések nem invazív szondázásával, transzmissziós Raman spektroszkópiával ” Journal of Biomedical Optics . 12. (2). Bibcode : 2007JBO....12b4008M . DOI : 10,1117/1,2718934 . PMID 17477723 .
↑ Kamemoto, Lori E. (2009. december 4.). „Közel-infravörös mikro-Raman spektroszkópia a méhnyakrák in vitro kimutatására.” Alkalmazott spektroszkópia . 64 (3): 255-61. Bibcode : 2010ApSpe..64..255K . DOI : 10.1366/000370210790918364 . PMID20223058 _ _
↑ Misra, Anupam K. (2008. december 8.). „Új mikroüreges szubsztrátok a Raman-jel javítására szubmikrométeres méretű anyagokból.” Alkalmazott spektroszkópia . 63 (3): 373-7. Bibcode : 2009ApSpe..63..373M . DOI : 10.1366/000370209787598988 . PMID 19281655 .
↑ Cooney, J. (1965). „Nemzetközi szimpózium a Föld műholdakról történő elektromágneses érzékeléséről”. Az Amerikai Meteorológiai Társaság közleménye . 46 (10): 683-684. Bibcode : 1965BAMS...46..683. . DOI : 10.1175/1520-0477-46.10.683 .
↑ Leonard, Donald A. (1967). "A Raman-szórás megfigyelése a légkörből pulzáló nitrogén ultraibolya lézerrel." természet . 216 (5111): 142-143. Bibcode : 1967Natur.216..142L . DOI : 10.1038/216142a0 .
↑ Vess, Thomas M. (1992-07-01). „Távoli-Raman spektroszkópia közepes tartományokban kis teljesítményű cw lézerekkel” . Alkalmazott spektroszkópia . 46 (7): 1085-1091. Bibcode : 1992ApSpe..46.1085A . DOI : 10.1366/0003702924124132 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2021-04-12 . Letöltve: 2022-02-12 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
↑ Schulke. Rugalmatlan röntgenszórással vizsgált elektrondinamika.
↑ Jeanmaire DL (1977). „Surface Raman Elektrokémia I. rész. Heterociklusos, aromás és alifás aminok adszorbeálva az eloxált ezüstelektródán”. Journal of Electroanalytical Chemistry . 84 , 1-20. DOI : 10.1016/S0022-0728(77)80224-6 .
↑ Lombardi JR (2008). „Egységes megközelítés a felülettel továbbfejlesztett Raman-spektroszkópiához”. Journal of Physical Chemistry C. 112 (14): 5605-5617. DOI : 10.1021/jp800167v .
↑ Hou, JG (2013. június). „Egyetlen molekula kémiai feltérképezése plazmon-fokozott Raman-szórás segítségével”. természet . 498 (7452): 82-86. Bibcode : 2013Natur.498...82Z . DOI : 10.1038/nature12151 . ISSN 1476-4687 . PMID 23739426 .
↑ Lee, Joonhee (2017-10-12). „A Co(II)-tetrafenilporfirin hegyével javított Raman-spektromikroszkópiája Au(111-en): Toward the Chemists' Microscope”. ACS Nano . 11 (11): 11466-11474. doi : 10.1021/ acsnano.7b06183 . ISSN 1936-0851 . PMID 28976729 .
↑ Tallarida, Nicholas (2017-10-09). „Hegyekkel továbbfejlesztett Raman-spektromikroszkópia az Angstrom-skálán: csupasz és co-terminált agcsúcsok.” ACS Nano . 11 (11): 11393-11401. doi : 10.1021/ acsnano.7b06022 . ISSN 1936-0851 . PMID 28980800 .
↑ Lee, Joonhee (2018. június). „Mikroszkópia egymolekulás pásztázó elektrométerrel”. A tudomány fejlődése . 4 (6): eaat5472. Irodai kód : 2018SciA....4.5472L . doi : 10.1126/ sciadv.aat5472 . ISSN 2375-2548 . PMID 29963637 .
↑ Hermann, P (2011). „A hegyekkel továbbfejlesztett Raman-spektroszkópia értékelése különböző vírustörzsek jellemzésére”. Elemző . 136 (2): 1148-1152. Irodai kód : 2011Ana...136.1148H . DOI : 10.1039/C0AN00531B . PMID21270980 _ _
↑ Lee, Joonhee (2019. április). „Egyetlen molekula rezgési normál módozatainak megjelenítése atomosan korlátozott fénnyel”. természet . 568 (7750): 78-82. Bibcode : 2019Natur.568...78L . DOI : 10.1038/s41586-019-1059-9 . ISSN 0028-0836 . PMID 30944493 .
↑ Novotny, L (1994). "Fényterjedés egy hengeres hullámvezetőben összetett, fémes, dielektromos funkcióval." Fizikai áttekintés E. 50 (5): 4094-4106. Irodai kód : 1994PhRvE..50.4094N . DOI : 10.1103/PhysRevE.50.4094 . PMID 9962466 .
↑ De Angelis, F (2010). „Nanoléptékű kémiai térképezés felületi plazmon polaritonok háromdimenziós adiabatikus tömörítésével”. Természet Nanotechnológia . 5 (1): 67-72. Bibcode : 2010NatNa...5...67D . DOI : 10.1038/nnano.2009.348 . PMID 19935647 .
↑ De Angelis, F (2011). „Többsémás megközelítés a hatékony felületi plazmon polariton előállításához fémes kúpos csúcsokban AFM-alapú konzolokon”. Optika Express . 19 (22): 22268-79. Irodai kód : 2011OExpr..1922268D . DOI : 10.1364/OE.19.022268 . PMID22109069 . _
↑ Proietti Zaccaria, R (2012). „Az adiabatikus kompresszió teljes analitikus leírása disszipatív polaritonikus struktúrákban”. Fizikai áttekintés B. 86 (3). Irodai kód : 2012PhRvB..86c5410P . DOI : 10.1103/PhysRevB.86.035410 .
↑ Proietti Zaccaria, R (2012). „Felületi plazmon polariton kompresszió radiálisan és lineárisan polarizált forráson keresztül”. Optikai levelek . 37 (4): 545-7. Bibcode : 2012OptL...37..545Z . DOI : 10.1364/OL.37.000545 . PMID 22344101 .
↑ Kneipp K (1999). „Felszíni javított nem-lineáris Raman-szórás egyetlen molekula szintjén”. Chem. Phys . 247 (1): 155-162. Bibcode : 1999CP....247..155K . DOI : 10.1016/S0301-0104(99)00165-2 .
↑ 1 2 3 Malvern Panalytical . MDRS morfológiailag irányított Raman-spektroszkópia . Letöltve: 2022. február 12. Az eredetiből archiválva : 2022. február 12. (határozatlan)
↑ 1 2 3 Forensic Samples morfológiailag irányított Raman spektroszkópiai elemzése , Spectroscopy Onlinet (2018. január). Archiválva az eredetiből 2021. augusztus 12-én. Letöltve: 2022. február 12.
↑ 1 2 "A morfológiailag irányított Raman-spektroszkópia bemutatása: hatékony eszköz a hamisított gyógyszerek kimutatására". minőség-ellenőrzés . gyártó vegyész. 2016. október.

Irodalom

Vandenabeele, Péter. Gyakorlati Raman-spektroszkópia: Bevezetés . - Wiley, 2013. - ISBN 978-0470683194 .

Linkek

DoITPoMS oktatási csomag – Raman spektroszkópia – Bevezetés a Raman spektroszkópiába, egyetemisták számára készült.
Raman-spektroszkópia a mintaelemzésben , ColourLex
Infravörös és Raman felhasználói csoportok adatbázisa , IRUG