La evolución de la espectroscopia Raman portátil de 785 nm: extracción Raman de la interferencia de fluorescencia

MIRA DS (Analizador Raman Instantáneo de Metrohm) es un sistema Raman portátil que identifica materiales mediante excitación láser de 785 nm. Las ventajas de usar Raman de 785 nm son bien conocidas. La excitación con longitudes de onda más cortas produce una fuerte dispersión Raman con tiempos de adquisición cortos. Esto da como resultado una alta relación señal-ruido y proporciona una excelente resolución espectral con un menor consumo de energía. Estas son solo algunas de las razones por las que la tecnología Raman portátil se ha vuelto tan popular en las últimas dos décadas.

Recomendaciones previas para superar la fluorescencia

Cuando la fluorescencia es un problema, a menudo se recomienda la excitación con láser de 1064 nm. Las compensaciones incluyen más alto potencia láser, mayor calentamiento de la muestra, tiempos de interrogatorio más largos, y baja eficiencia de dispersión Raman. A menudo, esto significa instrumentos más grandes con una vida útil más corta de la batería. Los instrumentos de algunos fabricantes requieren tiempos de adquisición más prolongados que ralentizan el muestreo y pueden dañar la muestra.

¿Hay una mejor manera?

En una palabra, sí. SSE (excitación desplazada secuencialmente) se puede utilizar para eliminar las contribuciones fluorescentes a un espectro Raman mediante el uso de un láser que cambia la longitud de onda de excitación en función de la temperatura del láser. El resultado es un sistema «portátil» muy grande con una bandolera y un etiqueta de precio alto, en parte debido al costoso láser utilizado. Aparte del volumen y el costo, otro problema con estos sistemas es que el ciclo de temperatura constante del láser hace que la batería del sistema tenga una vida corta.

Una solución de Metrohm

Metrohm Raman ha diseñado un sistema de rechazo de fluorescencia basado en su paquete compacto MIRA DS que utiliza un láser IPS monomodo de 785 nm. El sistema es capaz de producir una excelente resolución espectral y datos de línea de base plana con potencia láser baja, cortos tiempos de adquisición, y todos los demás excelentes funcionalidades que los usuarios esperan de MIRA DS.

Este sistema de rechazo de fluorescencia se basa en una plataforma MIRA DS, conservando todas sus capacidades únicas:

Seguridad en cualquier situación: abordar las necesidades de los socorristas

Mejora de la verificación con la tecnología Orbital Raster Scan (ORS)

Adquisición inteligente: identificación de material Raman automatizada para profesionales de defensa y seguridad

Identificación in situ de dispositivos incendiarios improvisados: identificación química integrada y orientación para la toma de decisiones con MIRA DS y HazMasterG3®

Determinación de heroína en muestras de drogas ilegales

MIRA XTR DS

Las aplicaciones para MIRA XTR DS incluyen Explotación de sitios sensibles/reconocimiento de vigilancia de inteligencia (SSE/ISR) de laboratorios clandestinos y determinación de rutas sintéticas a productos ilícitos. MIRA XTR DS está diseñado para escenarios del mundo real, como el análisis de residuos de laboratorio de metanfetamina y la identificación de narcóticos en muestras de drogas callejeras. Esto incluye la identificación de narcóticos, a pesar de los agentes de corte que emiten fluorescencia y fallan en el análisis a 785 nm. SRO™ combinado con el rechazo de fluorescencia significa que MIRA XTR DS también puede interrogar delicadamente materiales sensibles como compuestos explosivos coloreados.

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La difenhidramina es otro ejemplo de un fármaco OTC común que, cuando se detecta, puede sugerir tratos más oscuros. Se puede abusar de él solo, pero también es un precursor potencial en la síntesis de metanfetamina. La difenhidramina exhibe algo de fluorescencia cuando se interroga con Raman de 785 nm (figura 3), pero también suele estar presente en mezclas con ingredientes inertes que emiten fluorescencia. Para este tipo de análisis, SERS se puede utilizar para detectar trazas de una sustancia. Este es un escaparate excelente para MIRA XTR DS, porque puede realizar ambas pruebas Raman de 785 nm y SERS, mientras que la mayoría de los sistemas de 1064 nm actualmente en el mercado no se pueden utilizar para el análisis SERS.

¿Cuál es la diferencia entre Raman y SERS? ¡Lee nuestro artículo de blog para averiguarlo!

Raman vs SERS... ¿Cuál es la diferencia?

¡Pero MIRA XTR DS puede hacer más!

Con la mitigación de la fluorescencia, Raman de 785 nm se puede usar de manera más general para identificación de materiales y análisis químicos.

Miel

Otra aplicación importante demuestra cómo MIRA XTR DS puede distinguir la miel de imitación de la forma pura y sin adulterar en la búsqueda de productos alimenticios fraudulentos. y que se muestra prometedor para el análisis cuantitativo. MIRA XTR DS extrae espectros Raman de materiales que típicamente muestran fluorescencia con excitación de 785 nm, esta vez con suficiente resolución para detectar diferentes proporciones de mezclas (Figura 6).

Un potente laboratorio en la palma de la mano

Referencias

[1] Christesen, S. D.; Guicheteau, J. UN.; Curtis, J. METRO.; fuente, a. w Instrumento portátil Raman de doble longitud de onda para la detección de agentes químicos y explosivos. Optar. Ing. 2016, 55 (7), 074103. DOI:10.1117/1.OE.55.7.074103

[2] Barato, S. UN.; Abdel-Rahman, M. S. La cocaína y la lidocaína en combinación son convulsivos sinérgicos. Res. cerebral. 1996, 742 (1), 157–162. DOI:10.1016/S0006-8993(96)01004-9