Other Raman Spectroscopy Techniques

Il existe plusieurs techniques conçues pour augmenter la sensibilité de la spectroscopie Raman. Certains d'entre eux nécessitent des configurations spéciales ou des modifications d'un spectromètre Raman, ce qui les rend plus compliqués à réaliser. Cependant, certains ne nécessitent qu'une préparation d'échantillon légèrement différente pour bénéficier d'une force de signal plus forte.

En augmentant la force du signal Raman grâce à ces techniques, des espèces plus petites peuvent être examinées, comme des brins simples d'ADN et même des molécules individuelles..

La spectroscopie Raman exaltée de surface est l'une des techniques Raman les plus populaires car elle est facile à réaliser et ne nécessite qu'une préparation d'échantillon légèrement différente. La SERS est réalisée en plaçant l'échantillon sur une surface de verre contenant des nanoparticules généralement constituées d'argent, d'or ou d'aluminium..

Les nanoparticules optimales, leur taille et l'épaisseur de la surface sont uniques à chaque échantillon, donc quelques tests sont nécessaire pour trouver la bonne configuration. Cependant, une fois la surface idéale créée pour l'expérience, la force du signal Raman peut être augmentée jusqu'à 10¹⁰.

Au lieu d'utiliser des nanoparticules métalliques, le même effet peut être obtenu avec une fine couche de graphène. Cette technique s'appelle Graphene Enhances Raman Spectroscopy (GERS). Tout comme avec SERS, GERS peut augmenter considérablement la force du signal Raman.

Une autre technique Raman est la spectroscopie Raman exaltée de pointe (TERS). Cette technique utilise une sonde avec une très petite pointe (10-50 nm) pour balayer la surface de l'échantillon. Cela crée un signal Raman très fort qui est localisé près de la pointe de la sonde..

Cela permet d'analyser des échantillons avec des détails incroyables, ce qui rend cette technique extrêmement utile pour analyser des molécules biologiques ou même visualiser des atomes individuellement sur la surface d'un échantillon. Cependant, cette technique nécessite de modifier le spectromètre Raman, elle est donc beaucoup plus difficile à mettre en place. De plus, il n'est pas bien adapté pour étudier de plus grands échantillons..

Il existe de nombreuses autres techniques qui peuvent être utilisées avec la spectroscopie Raman pour augmenter le signal Raman. Donc, selon l'expérience qui doit être effectuée, il peut être utile de rechercher certaines de ces options.

La fluorescence est l'ennemi du spectre Raman, il est donc important d'éviter la fluorescence lors de la spectroscopie Raman. Pour ce faire, la longueur d'onde du laser peut être changée. Dans la spectroscopie Raman typique, un laser de 785 nm est utilisé si un échantillon est fluorescent, mais parfois la longueur d'onde n'est toujours suffisante pour éviter toute trace de fluorescence. 

Pour s'assurer que l'échantillon ne fluoresce pas, un laser proche de 1064 nm peut être utilisé. Cependant, l'utilisation de ce laser crée un défi supplémentaire. Un spectromètre Raman typique utilise un réseau de diffraction pour disperser la lumière à travers un détecteur CCD. Cependant, le CCD fonctionne mieux pour détecter la lumière avec des longueurs d'onde plus courtes. Le détecteur CCD n'est tout simplement pas assez sensible pour détecter la lumière produite lors de l'utilisation d'un laser 1064 nm.

Cela signifie que le spectromètre Raman doit être modifié pour être utilisé avec un laser 1064 nm. Une fois que la lumière interagit avec l'échantillon, elle est envoyée à un interféromètre au lieu d'un réseau de diffraction. Les interféromètres sont constitués d'une série de signaux liés à la position du miroir mobile. Ces interactions permettent à la lumière d'être rapidement détectée par un détecteur Germanium refroidi à l'azote liquide

L'utilisation d'un interféromètre produit un ensemble de données différent par rapport à la dispersion de la lumière issue d'un réseau de diffraction, de sorte qu'une opération mathématique appelée transformée de Fourier est utilisée pour convertir les données en spectre Raman typique. Cette nouvelle configuration de spectromètre s'appelle un spectromètre FT-Raman, car la transformée de Fourier joue un rôle clé dans la technique.