Die Raman-Sonde ist die Kernkomponente des Raman-Spektrometers, die hauptsächlich verwendet wird, um eine Raman-Streuung durch Laser zu erzeugen, das Frequenzverschiebssignal des gestreuten Lichts zu sammeln und zu analysieren, um die molekulare Struktur oder chemische Zusammensetzung in der Probe zu erkennen.
Basierend auf dem Phänomen der Raman-Streuung, wenn der Laserstrahl auf die Probe ausgestrahlt wird, interagiert ein kleiner Teil des Lichts mit den Molekülen in der Probe und findet eine Energieübertragung statt, die dazu führt, dass ein Teil der Photonenergie abnimmt oder steigt und Raman-Streuungslicht bildet. Das Raman-Licht enthält Informationen über die molekularen Vibrationen der Probe, die durch die Raman-Spektroanalyse Informationen über die chemische Zusammensetzung, Struktur und den Zustand der Probe erhalten können. Die Faser ist für die Übertragung des Laserstrahls in die Probe verantwortlich und sammelt das Raman-Lichtsignal zurück.
Kernfunktionen
Laser-Anregung: Der Laser fokussiert das Licht auf die Probenoberfläche, löst molekulare Vibrationen aus und erzeugt eine charakteristische Raman-Streuung.
Signalsammelung: Verwenden Sie ein Linsensystem, um das gestreute Licht auf einen Detektor (z. B. ein Faserspektrometer) zu fokussieren, um eine hochempfindliche Erkennung zu erreichen.
Schädigungsfreie Analyse: Die chemische Zusammensetzung von lebenden Proben wie Haut, biologisches Gewebe und andere kann unter Wahrung der Probenintegrität nachgewiesen werden.
Die Raman-Sonde basiert auf dem Raman-Streueffekt: Wenn der Laser eine Probe bestrahlt, verursachen molekulare Vibrationen eine Veränderung der Photonenergie und erzeugen ein Streulicht mit einer Frequenzverschiebung (Raman-Signale). Die Sonde erfüllt drei Hauptfunktionen:
Laserfokussierung und -übertragung: Der Laser wird über die Linse in die Faser gekoppelt und auf die Probenoberfläche (z. B. Feststoff, Flüssigkeit oder Gas) fokussiert.
Signalsammelung und -filterung: Sammeln Sie das Raman-Signal aus dem gestreuten Licht und entfernen Sie das 106-mal stärkere Rayleigh-Streulicht durch einen Fallfilter oder einen Hologrammraster, um eine Überflutung des Signals zu vermeiden.
Fasertransmission und -detektion: Das gefilterte Signal wird über die Faser an ein Spektrometer übertragen und durch den Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt, um ein Raman-Spektrogramm zu erzeugen.