La sonde Raman est un composant central du spectromètre Raman, principalement utilisé pour générer une diffusion Raman par Excitation Laser d'un échantillon, collecter et analyser le signal de décalage de fréquence de la lumière diffusée, identifiant ainsi la structure moléculaire ou la composition chimique de l'échantillon.
Basé sur le phénomène de diffusion Raman, lorsque le faisceau laser frappe l'échantillon, une petite partie de la lumière interagit avec les molécules de l'échantillon, un transfert d'énergie se produit, ce qui entraîne une diminution ou une augmentation de l'énergie d'une partie des photons, formant la lumière de diffusion Raman. La lumière Raman contient des informations sur les vibrations moléculaires de l'échantillon et, grâce à l'analyse spectroscopique Raman, des informations telles que la composition chimique, la structure et l'état de l'échantillon peuvent être obtenues. La fibre optique est responsable de la transmission du faisceau laser dans l'échantillon et de la collecte du signal optique Raman.
Fonctions de base
Excitation Laser: focalisation de la lumière sur la surface de l’échantillon à l’aide d’un laser, provoquant des vibrations moléculaires et produisant une diffusion Raman caractéristique.
Collecte du signal: utilisez un système de lentilles pour focaliser la lumière diffusée sur un détecteur (par exemple un spectromètre à fibre optique) pour une détection de haute sensibilité.
Analyse non destructive: la composition chimique d'échantillons vivants tels que la peau, les tissus biologiques, etc. peut être testée sous réserve de préserver l'intégrité de l'échantillon.
Les sondes Raman sont basées sur l'effet de diffusion Raman: lorsque le laser éclaire l'échantillon, les vibrations moléculaires provoquent des variations d'énergie des photons, produisant une lumière diffusée décalée en fréquence (signal Raman). La sonde doit remplir trois fonctions principales:
Focalisation et transmission laser: couplez un laser dans une fibre optique à travers une lentille qui se concentre sur la surface de l'échantillon (solide, liquide ou gazeux, par exemple).
Collecte et filtrage du signal: Collectez le signal Raman dans la lumière diffusée et filtrez la lumière diffusée Rayleigh 10 fois plus intense à travers un filtre Trap ou un réseau holographique pour éviter l'inondation du signal.
Transmission et détection par fibre optique: le signal filtré est transmis par fibre optique au spectromètre, converti en signal électrique par le détecteur pour générer un spectrogramme Raman.