라만 현미경 검사법 안내
라만 현미경 검사법은 무엇입니까?
라만 현미경 검사에 관하여
라만 현미경 검사법 (μ-라만)은 라만 분광법에 의한 기존의 광 현미경 검사법과 독특한 화학 적 식별의 조합입니다.
두 기술은 자체적으로 매우 강력하지만 결합하면 가장 작은 물체 (> 0.5 μm)를 화학적으로 검사 할 수있는 가능성을 제공하므로 스펙트럼을 공간 정보와 연결합니다.
적외선 현미경 검사법과는 달리, 라만 현미경은 간단한 유리 광학과 호환되는 빛을 사용하기 때문에 파열하기가 훨씬 쉽습니다. 따라서, 라만 현미경은 종종 매우 높은 품질의 광학 현미경에 기초하여 개발된다.
샘플링 및 공초점에 대해
일반적으로 분석 작업에 따라 라만 현미경 검사에서는 정교한 샘플 사전 이 필요하지 않습니다. 일반적으로 샘플은 현미경 검사법 아래에 있는 것처럼 배치됩니다. 대부분, 단면이 준비되거나 큰 작품은 무대에 맞게 크기로 절단됩니다.
그러나, 라만 분광법과 동일한 샘플 제한이 여전히 적용되고 샘플은 흥분 파장의 강한 형광 또는 흡수력을 나타내지 않을 수 있다.
일부 샘플은 공초점 라만 현미경을 필요로하며, 이는 모든 3 차원에서 공간 해상도를 제공합니다. 이렇게 하면 내부 용기(예: 유리 바이알)를 측정하거나 샘플을 3D로 특성화할 수 있습니다.
라만 현미경 보정
정확하고 신뢰할 수 μ-라만 결과를 위해서는 파장 축의 정확한 보정이 필수적입니다. 라만 현미경의 많은 운영 변화는 일반적으로 파수 보정의 관점에서 다소 가혹한 결과가 있습니다.
A(re)교정은 실리콘 표준을 측정하여 수행되지만, 현대 현미경은 최대의 편의를 위해 지속적인 교정을 제공합니다.
지속적으로 보정되지 않으면, 최적의 스펙트럼 데이터를 보장하기 위해 레이저, 조리개 또는 격자 변화, 갑작스런 충격과 진동뿐만 아니라 온도 변화 및 변화와 같은 겉보기에 사소한 계측기 조정 후에도 정기적으로 재보정을 수행해야합니다.
스펙트럼 해상도란 무엇입니까? 공간 해상도란 무엇입니까?
스펙트럼 해상도는 스펙트럼 피처를 개별 요소로 해결하는 기능을 설명합니다. 너무 작으면 일부 스펙트럼 신호가 넓은 "밴드"에서 사라집니다.
너무 크면 측정은 사용자에게 아무런 이점없이 필요한 것보다 훨씬 오래 걸립니다. 따라서 특정 샘플에 이상적인 스펙트럼 해상도를 아는 것이 중요합니다. 해상도를 "너무 낮음" 또는 "너무 높음"으로 만드는 것은 해당 응용 프로그램과 당면한 분석 작업에 따라 다릅니다.
공간 해상도는 물체를 얼마나 날카롭게 보는지에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 라만 현미경 검사에서는 샘플에서 다른 구조를 구별하는 것이 중요합니다. 따라서 공간 해상도가 향상되면 얻은 정보가 더 자세히 설명됩니다.
측면 및 축 해상도는 다양한 매개 변수에 의해 결정됩니다. 두 영역에서 가장 높은 해상도를 달성하려면 공초점 라만 현미경을 사용해야 합니다. 일반적으로 공간 해상도는 라만 이미징에서 결정적인 매개 변수입니다.
공초점이란 무엇입니까? 라만에게 왜 그렇게 중요한가?
광학 현미경 검사에서 공증은 빔 경로 내의 조명 된 샘플 스팟과 핀홀 조리개가 모두 동일한 초점을 공유한다는 것을 의미합니다. 실질적으로 전체 샘플 대신 작은 부분만 점 모양의 광원에 의해 조명됩니다. 그런 다음 핀홀은 초점이되지 않은 빛을 차단하여 대비와 필드 깊이를 증가시습니다.
공초점 라만 현미경 검사는 무엇입니까?
이 원리는 라만 분광법에 적용하여 x, y-(측면) 및 z축(깊이)을 따라 공간 해상도를 향상시키면서 깊이 프로파일링을 가능하게 합니다. 그러나 라만 현미경은 공초점 설계에서 다를 수 있습니다.
진정한 공초점 디자인
진정한 공초점 라만 현미경의 가장 큰 장점은 공간 및 스펙트럼 해상도의 독립적 인 제어입니다. 이것은 분광기 입구 슬릿 앞에 핀홀 조리개를 배치하여 달성됩니다. 가변 핀홀 조리개는 공초점 정도를 제어하며 입구 슬릿은 분광계의 스펙트럼 해상도를 제어합니다. 이 디자인의 단점은 최적의 성능을 유지하기 위해 두 조리개를 이상적으로 정렬하려고 할 때 발생하는 어려움입니다.
의사 공초점 설계
단순화된 구성에서 공간 해상도는 현관 방향으로 있는 입구 슬릿의 조합과 직교 방향으로 있는 CCD 검출기의 공간 해상도에 의해 제어될 수 있다. 분광의 한계는 공간 해상도에 관해서 열등한 성능으로 이끌어 내지만 의사 공초점 설정에서 광학의 수를 줄임으로써 전체 처리량이 크게 향상됩니다.
하이브리드 공초점 설계(플렉스포커스)
둘 다, 높은 트로프푸트와 진정한 공초점 설계는 명백한 이점을 제공하기 때문에, 라만 현미경은 공초점 조리개와 분광기 엔트란크로 작용할 수 있는 핀홀과 슬릿의 집합을 포함하는 하이브리드 조리개 배열을 장착할 수 있습니다. 이 하이브리드 디자인은 두 디자인의 이점을 결합하여 진정한 공초점 또는 높은 처리량 설정에 대한 온디맨드 액세스를 허용합니다.
라만 현미경 검사법에 대해 자주 묻는 질문
라만 분광기의 장점은 무엇인가?
라만은 FTIR 및 NIR 흡수와 같은 다른 진동 분광법 기술과 비교하여 몇 가지 주요 장점이 있습니다. 흡수에 반대, 라만 효과는 샘플 떨어져 산란 하는 비탄력적인 빛이다. 그 결과, 라만 분광법은 고체, 액체 및 가스를 측정할 때 시료 를 거의 또는 거의 준비하지 않습니다. 뿐만 아니라 직접뿐만 아니라 유리와 플라스틱과 같은 투명 한 창문을 통해. 물은 라만 신호가 매우 낮기 때문에 라만 분광법은 강한 간섭없이 물에 용해된 화합물을 쉽게 감지할 수 있습니다. 따라서 라만 분광법은 네이티브 상태의 생물학적 샘플에 매우 적합합니다.
라만 스펙트럼을 획득하는 데 얼마나 걸지 않습니까?
노출 시간은 스펙트럼 품질, 레이저 전력 및 라만 산란의 단면과 같은 많은 요인에 따라 달라집니다. 일반적으로 양질의 라만 스펙트럼은 몇 초 이내에 획득할 수 있습니다.
라만 스펙트럼은 재료의 혼합물에서 얻을 수 있습니까?
라만 스펙트럼에는 측정되는 모든 분자에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 따라서, 혼합물로부터 얻은 라만 스펙트럼은 다양한 분자로부터의 피크를 함유한다. 구성 요소의 스펙트럼이 알려지면 조성물에 대한 정량적 정보가 생성될 수 있습니다.
라만은 화학 구조 이외에 어떤 정보를 감지할 수 있습니까?
라만 분광법은 분자, 알로트로프, 결정성, 다형성, 결정 격자 도핑, 장력, 압력 및 온도에서 동위원소와 같은 다양한 정보를 직간접적으로 제공할 수 있습니다.
라만 분광법은 정량적입니까?
스펙트럼의 강도는 농도에 선형입니다. 피크 강도와 농도 사이의 관계는 알려진 샘플로 교정 할 수 있습니다. 혼합물에서, 라만 봉우리 동시에 화합물의 농도에 대 한 정량 정보를 제공.
내 응용 프로그램에 가장 적합한 레이저 파장이란 무엇입니까?
불행하게도, 특정 응용 프로그램에 대한 최고의 레이저 파장도 항상 분명하지 않다. 라만 분광 실험에서 흥분 파장을 최적화하려면 많은 시스템 변수를 고려해야 합니다. 산란 효율, 형광의 영향, 검출기 효율, 비용 효율적이고 사용하기 쉬운 시스템의 가용성은 고려해야 할 주요 측면입니다. 그 결과 가장 많이 사용되는 파장은 785nm 및/또는 523 nm입니다. 532 nm는 특히 그래핀과 풀러렌과 같은 무기 재료에 적합합니다.
라만 측정의 일반적인 레이저 전력은 무엇입니까?
라만 현미경의 샘플에서 레이저 전력은 일반적으로 mW 의 수십 에 하위 mW 수준에서. 라만 강도는 레이저 전력에 직접 비례합니다. 그러나 강력한 레이저 전력을 사용할 때 시료 손상의 위험이 증가합니다. 레이저 전력은 샘플 손상을 피하기 위해 낮출 수 있지만 이를 수행하려면 양질의 스펙트럼을 획득하기 위해 더 긴 노출 시간이 필요합니다.
