Spektroskopia

 

RAMAN-SPEKTROSKOPIA

Raman-spektroskopia on menetelmä aineiden kemiallisen koostumuksen tutkimiseen. Siinä näyte viritetään laserilla korkeammalle värähdystilalle ja mitataan sen jälkeen Raman-siroava säteily. Raman-spektri esitetään tavallisesti koordinaatistossa, jossa x-akselilla on laserin ja sironneen säteilyn aallonpituusero aaltolukuna ja y-akselilla sironneen säteilyn intensiteetti. Aallonpituuseron perusteella voidaan selvittää, millaisia kemiallisia sidoksia ja yhdisteitä näytteessä on. Näytteen koostumus voidaan tunnistaa joko referenssiaineiden tai spektrikirjastohaun avulla.

SIB Labsin laitteet:

  • Dispersiivinen Raman-mikroskooppi Thermo DXR2xi
    • Kaksi laserin aallonpituutta 532 ja 785 nm
    • Laserin polarisaattori
    • Objektiivit 10x, 20x, 50x, 100x ja vesi-immersio
    • EMCCD-detektori
    • Live spectrum –tila: nopea ja helppo mittausparametrien säätö
    • Nopeat kuvantavat mittaukset, maksimiresoluutio noin 1 μm
    • Konfokaalinen (syvyyssuuntainen) profilointi
    • Datan käsittely OMNICilla tai MATLABilla
    • Soveltuu monenlaisten orgaanisten, epäorgaanisten ja biologisten näytteiden tutkimiseen; näyte voi olla nestemäinen tai kiinteä
    • Laajat Raman-spektrikirjastot

 

FTIR-SPEKTROSKOPIA

Fourier-muunnos-infrapunaspektroskopia (FTIR) on värähdysspektroskopiaa, jonka avulla voidaan tunnistaa kemiallisia yhdisteitä. FTIR-mikroskoopilla voidaan myös kuvantaa kaksiulotteisia alueita ja määrittää eri aineiden jakautumista näytteessä. Menetelmässä kemialliset sidokset viritetään infrapunasäteilyllä korkeampienergiselle värähdystilalle. Viritysprosessissa absorboituu säteilyä, ja absorboituneiden aallonpituuksien perusteella voidaan selvittää, millaisia kemiallisia sidoksia näytteessä on. Jokaisella yhdisteellä on uniikki IR-spektri, joten menetelmä soveltuu erittäin hyvin varsinkin puhtaiden aineiden karakterisointiin. Lisäksi IR-spektroskopialla voidaan tietyin rajoituksin määrittää yhdisteiden pitoisuuksia.

SIB Labsin laitteet:

  • FTIR-spektrometri Thermo Nicolet iS50
    • Mid-IR: mittausalue 350 – 7800 cm-1
    • DLaTGS- ja MCT-detektorit
    • Timantti-ATR jauheiden, nesteiden tai kiinteiden aineiden mittaamiseen
    • Perinteinen läpäisymittaus kalvojen, nesteiden, jauheiden tai kaasujen mittaamiseen
    • Multi-sampler jopa 96 näytteen automaattiseen mittaamiseen
    • Grazing angle
    • Laajat IR-spektrikirjastot yhdisteiden tunnistamista varten

 

  • Kuvantava FTIR Agilent Cary 670 spektrometri ja Cary 620 mikroskooppi
    • Spektrometrissä: Mid-IR – ja Near-IR –lähteet, Near-IR probe, DTGS-detektori (spektrialue noin 350 – 18 000 cm-1)
    • Ilmapatjalla liikkuva interferometri – nopea ja tehokas spektrometri
    • Spektrometriin sopii samat mittausmoduulit kuin Thermo Nicoletiin (ks. Thermo Nicoletin speksit ylempänä)
    • Mikroskooppi: Mid-IR, MCT-detektori pistemittauksiin (spektrialue 450 – 12 000 cm-1) ja 128x128 FPA-detektori kuvantamiseen (750 – 3800 cm-1)
    • FPA mittaa 16 384 spektriä kerralla – kuvantaminen todella nopeaa
    • Objektiivit: 4x visuaaliseen tarkasteluun, 15x/0.62 NA visuaaliseen tarkasteluun ja IR-mittauksiin
    • Slide-on micro ATR – käytännölliset ATR-mittaukset myös mikroskoopilla
    • Pikseliresoluutio 5,5x5,5 μm, high magnification –tilassa 1,1x1,1 μm (15x objektiivilla)
    • Soveltuu erittäin hyvin mm. biologisten näytteiden kuvantamiseen sekä materiaali- ja mikromuovitutkimukseen

 

  • FTIR-mikroskooppi PerkinElmer Spectrum Spotlight 300
    • Soveltuu parhaiten pistemittauksiin
    • MCT-pistedetektori ja 16-elementtinen linear array –detektori, Mid-IR -säteilylähde
    • Helppokäyttöinen laite

 

MUUT MENETELMÄT

  • UV-VIS spektrofotometri Perkin Elmer Lambda 25
    • Mittaa ultravioletti- ja näkyvän valon alueen säteilyn absorptiota
    • Soveltuu aineiden tunnistamiseen ja pitoisuuksien määrittämiseen
    • Näytteiden oltava liuenneessa tai kaasumaisessa muodossa