L'evoluzione della spettroscopia Raman portatile a 785 nm: estrazione Raman dall'interferenza della fluorescenza
1 nov 2021
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MIRA DS (analizzatore Raman istantaneo Metrohm) è un sistema Raman portatile che identifica i materiali utilizzando l'eccitazione laser a 785 nm. I vantaggi dell'utilizzo di Raman a 785 nm sono ben compresi. L'eccitazione con lunghezze d'onda più corte produce un forte scattering Raman con tempi di acquisizione brevi. Ciò si traduce in un elevato rapporto segnale-rumore e fornisce un'eccellente risoluzione spettrale con un assorbimento di potenza inferiore. Questi sono solo alcuni dei motivi per cui il Raman portatile è diventato così popolare negli ultimi due decenni.
La sensibilità di Raman a 785 nm significa anche che possono essere utilizzate potenze laser inferiori. Le potenze laser inferiori aiutano a proteggere i campioni sensibili dalla combustione o dall'accensione. I rivelatori al silicio utilizzati a lunghezze d'onda più corte non hanno bisogno di essere raffreddati, prolungando ulteriormente la durata della batteria. Il risultato netto è che i sistemi a 785 nm possono essere molto piccoli e fornire comunque un'identificazione del materiale rapida e precisa per lunghe ore sul campo.
Scopri di più su come MIRA è diventata mobile nel nostro precedente post sul blog.
Tuttavia, mentre questo è considerato lo «sweet spot» sia per un segnale forte che per la mitigazione della fluorescenza tra le possibili lunghezze d'onda, circa il 10% di materiali attivi Raman emettono fluorescenza sotto interrogatorio con sistemi Raman a 785 nm [1]. Ad esempio, la gomma arabica è un riempitivo e legante ampiamente utilizzato. Quando campionata con sistemi a 785 nm, la sua fluorescenza travolge il segnale Raman (ne parleremo più avanti). Allo stesso modo, gli agenti taglienti (p. es., il saccarosio che si trova nelle droghe di strada) sono fluorescenti e possono impedire l'identificazione positiva della sostanza bersaglio. I coloranti possono essere problematici anche nell'analisi di compresse, prodotti alimentari, arte e plastica. Spesso, le caratteristiche Raman deboli possono ancora essere osservate nei materiali fluorescenti con l'interrogazione a 785 nm, ma la mitigazione della fluorescenza è fondamentale per la corrispondenza della libreria.
Raccomandazioni precedenti per superare la fluorescenza
Quando la fluorescenza è un problema, si consiglia spesso l'eccitazione laser a 1064 nm. I compromessi includono una maggiore potenza laser, un maggiore riscaldamento del campione, tempi di interrogazione più lunghi, e bassa efficienza di diffusione Raman. Spesso, questo significa strumenti più grandi con una durata della batteria più breve. Gli strumenti di alcuni produttori richiedono tempi di acquisizione più lunghi che rallentano il campionamento e possono potenzialmente danneggiare il campione.
?ts=1644760167835&$orig-5000$&dpr=off&bfc=on "Confronto degli spettri Raman di MCC misurati da 1064 nm, 785 nm (MIRA DS) e XTR (MIRA XTR DS).")
?qlt=85&ts=1644760167851&dpr=off&bfc=on "Confronto degli spettri Raman del miele puro (a sinistra) e del miele imitazione (al centro) misurati da 1064 nm, 785 nm (MIRA DS) e XTR (MIRA XTR DS). A destra: Determinazione del rapporto di diverse miscele di miele puro con adulteranti utilizzando MIRA XTR DS.")
