Metrohm i-Raman EX Raman spectrometer

Význam tématu

V posledním desetiletí se přenosné Ramanovy spektrometry staly klíčovými nástroji v oblasti rychlé a neinvazivní analýzy materiálů. S použitím excitace 1064 nm lze minimalizovat autofluorescenci, což umožňuje získání čistých Ramanových spekter biologických vzorků, přírodních produktů či barevných materiálů. Přenosnost, nízká spotřeba energie a vysoká citlivost otevírají nové možnosti v aplikacích od forenzní analýzy až po průmyslovou kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem dokumentu je představit vlastnosti a praktické možnosti spektrometru i-RAMAN® EX s 1064 nm excitací. Popisuje se konstrukce přístroje, klíčové technické parametry a ukázky aplikací v kvantitativní i kvalitativní analýze. Důraz je kladen na schopnost systému potlačit autofluorescenci a dosáhnout vysokého poměru signál-šum v terénu i laboratorních podmínkách.

Použitá metodika a instrumentace

Systém i-RAMAN® EX využívá:

• Excitační laser 1064 nm (patentovaná technologie CleanLaze®) s výkonem až 330 mW na sondě a 430 mW na laserovém portu.
• Vysoce citlivý InGaAs detektor chlazený na –20 °C, se spektrálním rozsahem 100–2500 cm−1 a rozlišením pod 10 cm−1.
• Vysokotepelně stabilizovaný spektrograf s vysokým průchodem světla.
• Vlákno-optickou Raman-sondu a XYZ pozicovací držák pro snadné vzorkování pevných i kapalinových vzorků.
• Software BWSpec® pro ovládání a akvizici, BWID® pro identifikaci materiálů, Vision pro komplexní workflow a BWIQ® pro multivariační analýzu (PLS, PCA, SVM).

Další příslušenství zahrnuje držáky kyvet, průtokové články, mikroskopický adaptér a dlouhodobé sondy pro měření na dálku.

Hlavní výsledky a diskuse

Systém prokázal vynikající poměr signál-šum i při krátkých integračních časech (1 s) bez patrné autofluorescence. Kvantitativní analýzy cyklohexanu a porovnání spekter sezamového oleje získaných při 785 nm a 1064 nm potvrdily vyšší kvalitu dat u NIR-excitační vlnové délky. Diskuse zdůrazňuje vhodnost i-RAMAN EX pro široké spektrum vzorků, včetně biologických materiálů a barevně silných sloučenin.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace přenosného Ramanova spektrometru s 1064 nm excitačním laserem nabízí:

• Neinvazivní, rychlou identifikaci a kvantifikaci materiálů v terénu.
• Potlačení autofluorescence při analýze biologických a přírodních vzorků.
• Flexibilitu díky široké škále příslušenství a softwarových modulů.
• Využití v forenzní analýze, farmaceutickém průmyslu, potravinářství, environmentálních studiích a petrochemii.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se očekává v oblasti:

• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou analýzu spekter.
• Miniaturizace komponent pro ještě vyšší mobilitu zařízení.
• Rozšíření chemometrických nástrojů a online monitorování procesů v reálném čase.
• Vývoj sond pro specializované aplikace (biopsie, detekce nebezpečných látek na dálku).

Závěr

Spektrometr i-RAMAN® EX představuje špičkové řešení pro přenosnou Ramanovu spektroskopii bez autofluorescence. Díky kombinaci NIR excitace, vysoce citlivého detektoru a robustního softwaru nabízí univerzální nástroj pro výzkum i aplikovanou analytiku v různých oborech.