طیف سنج رامان به سه صورت پا به عرصه تکنولوژی گذاشته است. دستگاه میکروسکوپ رامان، رامان پرتابل و رامان دستی (Hand held) از پرطرفدارترین دستگاه‌ها هستند.
در این میان شرکت تکسان اولین و تنها شرکت ایرانی است که توانسته با به کارگیری دانش و تجربه افراد مجرب، دستگاه رامان پرتابل را تولید کند.
مزیت‌های طیف‌سنجی رامان
طیف‌سنجی رامان روشی برای تجزیه و تحلیل مولکولی مواد است. این روش نسبت به سایر تکنیک‌های تحلیلی بسیار کار آمدتر است. احتیاجی به آماده سازی نمونه نداشته و بسیار سریع است. در این روش نمونه تخریب نمی‌شود و حتی بدون تماس دست، طیف اثر انگشت مواد را به شما می‌دهد. آنالیز نمونه با مقدارهای کم، از دیگر مزیت‌های فوق العاده طیف سنج های رامان است. طیف گیری روی نمونه‌های میکرونی نیز قابل ثبت است!
این تکنیک توانایی تجزیه و تحلیل مواد از روی ظروف شفاف مانند ویال‌های شیشه‌ای یا لوله‌های آزمایش را امکان پذیر می‌کند. این ویژگی بسیار کاربردی است. برخی از مواد مانند تولوئن بسیار سمی هستند. به این ترتیب می‌توان طیف مواد را بدون نیاز به باز کردن درب و خارج کردن آن از ظروف، به دست آورد.
تفاوت میکروسکوپ رامان آزمایشگاهی و رامان پرتابل
طیف‌سنج رامان پرتابل، دستگاه قابل حملی است که برای شناسایی و تجزیه تحلیل مواد به کار می‌رود. و عملکرد آن دقیقا مانند طیف‌سنج رامان آزمایشگاهی است. اما معمولا رامان قابل حمل در اندازه‌ای ساخته می‌شود که حمل آن آسان‌تر گردد. وزن کم و اندازه مناسب رامان پرتابل در کنار حفظ رزولوشن و بازه اندازه گیری طیفی به محبوبیت این دستگاه افزوده است.
در این جا قصد داریم تا شما را با یک تفاوت مهم میان میکروسکوپ های رامان و مدل قابل حمل آن آشنا کنیم. با توجه به سایز کوچکتر دستگاه‌های رامان قابل حمل فضای کمی در اختیار است. بنابراین به علت فضای کوچکتر، فاصله المان پاشنده از آشکارساز کمتر است. در نتیجه وضوح طیفی، اندکی نسبت به حالت آزمایشگاهی پایین‌تر است. میکروسکوپ های رامان ابعاد بزرگ‌تر و وزن بیشتری دارند. در برخی موارد استفاده از آن‌ها سخت و حتی غیر ممکن است. به طور مثال در رشته هنر، از رامان برای شناسایی رنگدانه‌ها استفاده می‌شود.
هر یک از دستگاه‌های رامان کاربرد خاص خودشان را دارند. در انتخاب این دستگاها، ابتدا هدف خود را مشخص کنید. سپس با توجه به زمینه کاریتان و نیازی که دارید به سراغ این دستگاه‌ها بروید. پس انتخاب با شماست!
فرض کنید یک نقاشی بر روی دیوار کشیده شده است. در این صورت طیف‌گیری از رنگدانه‌های نقاشی بدون تخریب آن ممکن نیست. در این حالت استفاده از رامان پرتابل یک مزیت به حساب می‌آید. چون به راحتی بدون آسیب زدن به نمونه، از نقاشی طیف‌گیری می‌کند. علاوه بر آن این دستگاه دارای باتری است و نیازی به پریز برق ندارد.
رامان قابل حمل کاربردهای فراوانی دارد که در زیر به برخی از آن‌ها اشاره شده است.
کاربردهای طیف‌سنج رامان قابل حمل
همان‌طور که در مطالب بالاتر گفته شد، این دستگاه کوچک، کم وزن و دارای کاربردهای فراوانی است که آن‌ها را با یکدیگر بررسی می‌کنیم.
- علوم جنایی
– تشخیص مواد منفجره
– تشخیص مواد مخدر - زمین شناسی
– شناسایی سنگ های قیمتی
– تجزیه و تحلیل نفت و مشتقات آن
– تحقیقات زمین شناسی - هنر
– شناسایی رنگدانه های روی نقاشی ها
– شناسایی رنگدانه های روی سفال ها
– شناسایی رنگ روی پارچه
– تشخیص جوهر و رنگ - صنایع غذایی
– تعیین کیفیت میوه ها، سبزیجات، گوشت، محصولات لبنی، روغن و نوشیدنی ها
– تعیین مواد غذایی اصل از مواد غذایی تقلبی - کشاورزی
– تشخیص سموم باقیمانده روی محصولات کشاورزی
– آنالیز سموم دفع آفت
– تشخیص میکروپلاستیک ها در آب آشامیدنی و آب زراعی - مهندسی معدن
– شناسایی طیف گسترده ای از مواد معدنی مانند اکسی آهن (هیدروکسیدها)، فری هیدریت و آدلیت - اقیانوس شناسی
– آنالیز میکروپلاستیک‌ها
– آنالیز آلودگی‌های نفتی و هیدروکربنی (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)
– آنالیز کانی‌ها و مواد بستر دریا‌ها
عملکرد طیف‌سنج رامان پرتابل
رامان قابل حمل، دقیقا مانند دستگاه رامان آزمایشگاهی است که در طول موج‌های مختلف (۷۸۵ نانومتر، ۵۳۲ نانومتر و …) ساخته می‌شود. نور لیزر از طریق فیبر نوری و المان‌هایی که داخل آن قرار گرفته، روی نمونه متمرکز می‌شود. پس از آن نور پراکنده شده از نمونه (پراکندگی ریلی و رامان) توسط همان فیبر جمع‌آوری می‌گردد. در این مرحله آینه دو فام، نور لیزر را فیلتر می‌کند. این آینه در داخل پروب رامان تعبیه شده است. بعد از آن نور پراکندگی رامان به کمک لنزها به سمت توری پراش هدایت می‌شود. در نهایت آشکارساز، طول‌موج‌های تفکیک شده را به کدهای دیجیتالی تبدیل می‌کند. تمام این فرایند در کسری از ثانیه رخ می‌دهد و طیف نهایی به سرعت روی صفحه نمایشگر ظاهر می‌شود.
جمع بندی
طیف سنج رامان، بر اساس تجزیه و تحلیل مولکولی مواد ساخته شده است. طیف‌گیری سریع و عدم تخریب نمونه از مزیت‌های این روش به حساب می‌آید. هم‌چنین در این روش نیازی به آماده سازی نمونه حس نمی‌شود. به عبارت دیگر، طیف گیری بدون دخالت دست انجام می‌شود.دستگاه‌های رامان آزمایشگاهی، رامان پرتابل و رامان دستی از پرکاربردترین دستگاه‌ها هستند. رامان پرتابل در اندازه‌های کوچکتر از رامان آزمایشگاهی ساخته می‌شود، به همین دلیل به راحتی امکان حمل را به شما می‌دهد. این دستگاه با استفاده از باتری روشن می‌شود. هر کدام از رامان‌های قابل حمل و آزمایشگاهی، در زمینه‌های مختلفی کاربرد دارند. شما با در نظر داشتن هدفتان می‌توانید یکی از این دستگاه‌ها را انتخاب کنید. رامان پرتابل ۵۳۲ و رامان پرتابل ۷۸۵ نیز برای شما قابل مشاهده است.
منابع
- https://zaya.io/55h0n
- https://zaya.io/be1rk
- https://zaya.io/427s6
