Рамановская спектроскопия представляет метод помогающий собрать уникальные химические «отпечатки пальцев» молекул различных веществ.
Известно, что при получении энергии извне путем лазерного облучения, один либо несколько электронов любого вещества могут повышать свою энергию, поднимаясь на более высокие энергетические состояния. Происходит поглощение фотонов лазерного света в образце и затем через короткий промежуток времени излучение. Частота излучающих фотонов смещается вверх или вниз по сравнению с первоначально монохроматической частотой лазера. Это излучение названо Рамановским излучением в честь индийского физика Сэр Рамана открывшего этот эффект в 1928 году.
Этот сдвиг дает информацию о колебательных, вращательных и иных низкочастотных переходах в молекулах и может использоваться для исследования и анализа твердых, жидких и газообразных веществ. Разработаны и промышленно выпускаются различные приборы для анализа металлов, а также различных микрокомпонентов путем анализа примесей. Также на этом принципе построен современный анализатор взрывчатых веществ, имеющий широкий набор спектральных библиотек в своей памяти.
Структура построения спектрометров
Данные приборы довольно сложны и дорогостоящи. Это связано с тем, что при облучении происходит Рэлеевское рассеяние при котором 99,999% всех падающих фотонов не изменяются. Они бесполезны для практических целей молекулярной характеризации. Лишь около 0,001% падающего света изменяется на очень короткое время (10-8 – 10-7 с).
- Лазерный луч.
- Рассеяный отраженный сигнал.
- Детектор
- Изменение спектра
Прибор должен отличить сигнал комбинационного рассеяния от преобладающего Релеевского рассеяния. Для реализации этого в приборах используются различные инструменты, такие как полосовые фильтры, перестраиваемые фильтры, Фурье преобразование, ПЗС матрицы.
Рамановская спектроскопия в медицине
Рамановская спектроскопия позволяет получить информацию и о живой клетке. Это помогает определить состояние клетки, возможно ли заражение вирусом и является ли она раковой, предраковой или нет. Данный вид спектроскопии может быть использован для изучения ВИЧ и малярии. Лазер светит в клетку и необходимая информация извлекается из полученных спектров.
Таким образом, рамановская спектроскопия подразумевает сбор и изучение сдвигов длин волн и с помощью них определение, что находится в образце.
Разработка новых лекарственных средств для спасения человека от ранее неизлечимых болезней и контроль производства лекарств, генная инженерия и биохимия, протеомика . Без масс-спектрометрии немыслим контроль над незаконным распространением наркотических и психотропных средств, криминалистический и клинический анализ токсичных препаратов, анализ взрывчатых веществ.
Разработка новых лекарственных средств для спасения человека от ранее неизлечимых болезней и контроль производства лекарств, генная инженерия и биохимия, протеомика . Без масс-спектрометрии немыслим контроль над незаконным распространением наркотических и психотропных средств, криминалистический и клинический анализ токсичных препаратов, анализ взрывчатых веществ.