13.19 : التحليل الطيفي رامان: الأجهزة

يتكون جهاز التحليل الطيفي رامان التقليدي مصدر ليزر ونظامًا لحمل العينة ومحددًا للطول الموجي وكاشفًا.

يولد مصدر الليزر أحادي اللون، الذي يستخدم عادةً الإشعاع المرئي أو الأشعة تحت الحمراء القريبة، شعاعًا شديد التركيز من الضوء. يتفاعل هذا الضوء مع جزيئات العينة، مما يؤدي إلى تشتيت جزء من الضوء. يتم اختبار العينات السائلة والغازية عادةً في أنابيب شعرية زجاجية عادية، بينما يمكن تحليل المواد الصلبة على شكل مساحيق معبأة في الأنابيب الشعرية أو كأقراص بروميد البوتاسيوم. يتم جمع الضوء المشتت باستخدام عدسة منفصلة وتركيزه على مدخل محلل الطيف الأحادي، والذي يشتت الضوء إلى تردداته المكونة.

لضمان نتائج دقيقة، يتم تصفية الإشارة الناتج على نطاق واسع لإزالة إشعاع الليزر الشارد وتشتت رايلي، اللذين قد يتداخلان مع إشارة رامان. يتم بعد ذلك تحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية داخل الكاشف، وغالبًا ما يكون ذلك جهازًا مقترنًا بالشحنة أو أنبوبًا مضاعفًا للضوء، مما يسمح بمعالجتها وعرضها كطيف رامان.

في بعض الحالات، تُستخدم مرشحات تمرير النطاق العالية الجودة ومرشحات النوتش في أجهزة التحليل الطيفي رامان القائمة على الألياف الضوئية لتقليل إشعاع رايلي المشتت. وهناك نوع آخر من الأجهزة، وهو جهاز رامان ذو تحويل فورييه، الذي يحل محل المونوكروماتور بمقياس تداخل ميشلسون ويستخدم ليزرًا مستمر الموجة. وبعد المرور عبر المرشحات، يتم تركيز الإشعاع على كاشف الجرمانيوم المبرد لتحليله.