طیف سنج رامان – RAMAN SPECTROMETER

آنالیز طیف سنجی رامان (Raman spectrometry) یک روش متداول و سریع برای مشخص کردن پیوند‌های شیمیایی است. هر چند اندازه گیری دقیق میزان یک پیوند یا گروه عاملی در نمونه به وسیله این روش کار مشکلی است ولی می‌توان از این روش برای بررسی وجود یا عدم وجود یک پیوند یا گروه عاملی استفاده کرد یا میزان آن پیوند را با نمونه شاهدی مقایسه کرد و تاثیر یک فرایند را بر کاهش یا افزایش پیوند خاصی به راحتی بررسی کرد. در دستگاه طیف سنج رامان، یک پرتو نور لیزر به نمونه تابیده می‌شود و یک آشکارساز طول موج و شدت پرتو خروجی از نمونه را ثبت می‌کند. تفاوت بین طول موج برخورد کرده به نمونه و طول موج خارج شده از آن با هم کمی تفاوت دارد. این تفاوت بر اثر تاثیر پیوند بر انرژی نور ساطع شده است. از این رو با اندازه‌گیری تفاوت طول موج ورودی به نمونه و خروجی از آن می‌توان نوع پیوند‌های موجود در نمونه را مشخص کرد.

توانایی‌های دستگاه طیف سنجی رامان

  • توانایی تشخیص گروههای عاملی آلی و عناصر آلی مشخص
  • مرجع طیفهای معلوم برای تشخیص عناصر
  • شرایط محیطی (عدم نیاز به خلاء، مناسب برای مواد شبه فرار)
  • معمولا غیر مخرب
  • تعیین شرایط مرزی برای میدان الکتریکی در نزدیکی سطح

نحوه کار دستگاه طیف سنجی رامان

زمانی که یک پرتو نوری به انرژی بالا به نمونه برخورد می‌کند الکترون‌های ماده جامد تحریک می‌شوند و الکترون از ترازهای پایینی به ترازهای بالایی حرکت می‌کنند. زمانی که الکترون از ترازهای بالایی به ترازهای پایینی برمی‌گردد انتظار می‌رود همان طول موجی را که جذب کرده، تابش کند، ولی برخی از پرتوهای ساطع شده از نمونه طول موجی کمی متفاوت با پرتو ورودی دارند. این تفاوت طول موج اندک به دلیل پدیده شیفت رامان Raman Shift است. ایجاد این پدیده بخاطر ارتعاش پیوند‌ها در نمونه است. اگر پرتو نور ورودی به پیوندی بخورد که درحال ارتعاش است دو پدیده می‌تواند رخ دهد. در یک حالت پیوند در حال ارتعاش بخشی از انرژی را جذب می‌کند و آن را صرف افزایش ارتعاش خود می‌کند در این صورت طول موج تابش شده از نمونه بیشتر می‌شود. در حالت دوم پیوند در حال ارتعاش بخشی از انرژی خود را به پرتو خروجی می‌دهد و انرژی پرتو خروجی افزایش می‌یابد و به طبع آن طول موج آن کاهش می‌یابد. میزان این افزایش یا کاهش طول موج برابر و وابسته به نوع پیوند است. از این رو با اندازه گیری تفاوت طول موج تابیده شده به نمونه و پرتو ساطع شده از نمونه می‌توان مشخص کرد که چه پیوند‌هایی در نمونه وجود دارد. در دستگاه طیف سنجی رامان یک پرتو لیزر تک طول موج با طول موج مشخص به نمونه تابیده می‌شود. بر اثر این تابش نوری از سطح ساطع یا بازتاب می‌شود. نور بازتاب شده از نمونه توسط یک آشکار ساز ثبت می‌شود. آشکار ساز شدت هر طول موج خروجی از نمونه را ثبت می‌کند. در نرم افزار دستگاه طول موج پرتوهای خروجی از طول موج نور لیزر کم می‌شود. برای ایجاد تفکیک بیشتر، در خروجی نرم افزار بجای طول موج، عدد موج گزارش می‌شود و خروجی دستگاه نموداری است که محور افقی آن عدد موج و محور عمودی آن شدت است. هر نوع پیوند عدد موج مشخصی دارد پس از روی نمودار جاهایی که قله دیده می‌شود، جاهایی هستند که پیوندی وجود دارد. با استفاده از یک جدول می‌توان مشخص کرد که هر یک از قله‌ها مربوط به چه پیوندی است.

طیف سنجی رامان و FT-IR دو آزمون مکمل هستند زیرا برخی از پیوند‌ها در رامان خوب دیده می‌شوند و برخی دیگر در FT-IR.آزمون رامان توانایی خوبی در بررسی ساختارهای کربنی دارد، از این رو این آزمون یک از روش‌های سریع و ارزان قیمت برای بررسی اولیه ساختارهای کربنی مانند نانو لوله، فلورین گرافن و DLC است.

نتایج آزمون طیف سنجی رامان

نتایج آزمون رامان به صورت یک تصویر از نمودار و یک فایل اکسل که حاوی اطلاعات عددی نمودار است برای متقاضی فرستاده می‌شود. در برخی از نمونه‌ها ممکن است یک تصویر و یک فایل اکسل دیگر نیز برای نتقاضی ارسال شود. این نمودار دوم مربوط به بخشی از نمودار اول است که یا پیک‌های اصلی در آن وجود دارند و یا به درخواست متقاضی رنج بررسی محدود شده باشد.

نکات مهم

انجام آزمون با دو دستگاه با طول موج های لیزر ۵۳۲ نانومتر قابل انجام است.
آنالیز برای نمونه های مایع و جامد قابل انجام است.
در بخش خدمات می توانید نوع دستگاه با طول موج معین را انتخاب کنید. هزینه های های اضافه به قیمت آنالیز اضافه می گردد.