Tại Sao Chúng Ta Sử Dụng Quang Phổ Raman Để Phân Tích Cấu Trúc Vật Liệu? – H2TECH

Phổ Raman là phương pháp phân tích dựa trên việc đo sự tán xạ của ánh sáng hồng ngoại và ánh sáng khả kiến. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc và các tính chất khác nhau của vật liệu.

Trong một quy trình quang phổ Raman điển hình, một mẫu thử nghiệm phân tán ánh sáng laser cường độ cao dựa trên sự rung động của các phân tử trong mẫu. Hầu như tất cả ánh sáng phân tán đều có cùng bước sóng với ánh sáng laser và nó không cung cấp dữ liệu hữu ích. Tuy nhiên, một lượng nhỏ ánh sáng phân tán có bước sóng khác nhau. Đại diện cho thành phần hóa học của mẫu, điều này được gọi là Tán xạ Raman.

Hầu như tất cả các vật liệu đều có hiện tượng tán xạ Raman, ngoại trừ kim loại nguyên chất vì chúng phản xạ ánh sáng laser.

Phổ Raman là đồ thị thể hiện cường độ (trục y) và bước sóng (trục x) của tất cả ánh sáng tán xạ Raman từ mẫu thử. Thông thường, phổ Raman sẽ có một số “đỉnh” ở các bước sóng khác nhau, với mỗi đỉnh liên kết với một liên kết phân tử, nhóm liên kết, dao động chuỗi polyme hoặc chế độ mạng tinh thể.

Các đỉnh và dải Raman xuất phát từ các rung động của các phân tử mẫu. Các rung động này phản ứng cực kỳ nhanh với các thay đổi về cấu trúc và hóa học, cho phép nhận biết các thay đổi nhỏ trong cấu trúc phân tử. Kết nối trực tiếp giữa các dải Raman và rung động cũng giúp phân tích dễ dàng.

Phổ Raman có thể thực hiện các phân tích cục bộ cao về cấu trúc, pha, ứng suất trên vật liệu và độ kết tinh. Thông thường, phổ Raman chứa một hoặc nhiều dấu hiệu hóa học xác định và thư viện phổ để xác định vật liệu dựa trên phổ Raman của chúng. Thuật toán máy tính có thể tìm kiếm hàng nghìn phổ một cách nhanh chóng để khớp với phổ và vật liệu.

1. Xác định vật liệu bằng phương pháp quang phổ Raman

Có thể xác định chất phân tích dựa trên phổ Raman của nó đối với một vài lớp vật liệu. Trong một số trường hợp, vật liệu vô định hình có thể được xác định dựa trên các dải, thay vì các đỉnh, trong quang phổ. 

Phổ do phép thử quang phổ Raman tạo ra thường rất phức tạp, do đó thường cần đến các thư viện quang phổ Raman mở rộng để tìm ra sự trùng khớp và từ đó xác định được chất phân tích.

Có mối quan hệ trực tiếp giữa cường độ của tín hiệu và nồng độ của chất phân tích. Cần sử dụng quy trình hiệu chuẩn để thiết lập mối quan hệ chính xác giữa cường độ và nồng độ. Sau khi hiệu chuẩn hoàn tất, có thể thực hiện phân tích để nghiên cứu nồng độ chất phân tích trong các mẫu thử. 

Cường độ đỉnh tương đối có thể cung cấp thông tin về thành phần tương đối của mẫu thử. Nếu thành phần chung của mẫu đã được biết, cường độ đỉnh tương đối có thể cung cấp dữ liệu định lượng về thành phần của mẫu. 

Hiện nay, có một lượng lớn nghiên cứu khoa học đang được tiến hành trên các vật liệu nhiều lớp, chẳng hạn như một số dạng graphene và gali selenide. Phổ Raman là một phương pháp thích hợp để nghiên cứu các vật liệu nhiều lớp và phân biệt giữa các lớp khác nhau.

2. Kỹ thuật kết hợp Raman

Để tạo ra một hệ thống phân tích toàn diện hơn, máy quang phổ Raman có thể được kết hợp với một loạt các công cụ khác, bao gồm kính hiển vi lực nguyên tử (AFM), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi quét laser cộng hưởng (CLSM). 

Phổ Raman thường được sử dụng kết hợp với phân tích vi mô. Kính hiển vi Raman kết hợp máy quang phổ Raman và kính hiển vi quang học thông thường, cho phép phóng đại mẫu và phân tích Raman. Để thực hiện phân tích vi mô Raman, mẫu được đặt dưới kính hiển vi để quan sát và máy quang phổ Raman thực hiện phân tích điểm laser.

Kính hiển vi Raman confocal có thể phân tích các mẫu có kích thước micron nhiều lớp, trong khi các giai đoạn cơ giới hóa cho phép tạo ra các hình ảnh phổ Raman. Những hình ảnh này bao gồm hàng nghìn phổ Raman từ nhiều vị trí khác nhau trên mẫu. Hình ảnh có thể được đánh dấu bằng thông tin phổ Raman để tiết lộ sự phân bố của nhiều thành phần khác nhau, các pha khác nhau, tác động của ứng suất và tinh thể.

3. Các dòng máy/kính hiển vi quang phổ Raman đang có tại H2TECH 

3.1. Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN

Máy đo quang phổ cầm tay Raman là thiết bị gọn nhẹ cơ động sử dụng cơ động cho phòng thí nghiệm và cả bên ngoài hiện trường vẫn đảm bảo được kết quả đo chính xác và khả năng cơ động gọn nhẹ, tích hợp pin và bộ thu phát wifi giao tiếp dễ dàng với máy tính để bàn và tablet, smartphone.

Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN

Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/may-quang-pho-raman-rs-dynamics/

Thông số kỹ thuật:

– Trọng lượng: 650 gam

– Kích thước: Dài: 225 mmx Cao: 38 mmx Rộng: 109 mm

– Loại laze: laze bán dẫn 785 nm

– Công suất phát laser: Có thể điều chỉnh hoàn toàn lên tới 470 mW

– Loại đầu dò: Dải CMOS tiên tiến

– Dải quang phổ: 200 – 2000 cm-1

– Độ phân giải quang phổ: 12 cm-1

– Lớp laze: 3B

– Thời gian phát hiện/Nhận dạng: thường là 2 giây

– Quét trễ: 0 – 30 giây

– Thời gian quét: 2 – 20 giây

– Phơi sáng: Tự động hoặc thủ công với độ trễ quét có thể cài đặt trước

– Kết nối: WiFi, Bluetooth, USB 2.0

– Tải xuống dữ liệu: Ổ đĩa flash ngoài

– Quang học: Bộ điều hợp ống kính tiêu cự cố định có thể hoán đổi cho nhau và bộ điều hợp giá đỡ lọ

– Màn hình: Màn hình màu cảm ứng 6.5” độ phân giải cao

– Pin: Li-Ion, hoạt động 8 – 10h cho 1 lần sạc

– Nguồn điện bên ngoài: 110 – 240 V AC, 100 Watts (bao gồm)

– Bộ sạc xe hơi: Bộ chuyển đổi CLA (tùy chọn)

– Dải nhiệt độ hoạt động: -15 đến +55 °C

– Dải nhiệt độ bảo quản: -25 đến +55 °C

– Ứng dụng Robotic: WiFi điều khiển từ xa

– Vật tư tiêu hao: Không yêu cầu vật tư tiêu hao

– Chứng nhận: CE, ROHS

>Xem video về Máy quang phổ raman cầm tay Rs Dynamics – MicroRaman<<<

3.2. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5

Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.

Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5

>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rm5/

Thông số kỹ thuật:

– Truly Confocal – với khe có thể thay đổi và lỗ kim có thể điều chỉnh nhiều vị trí để có độ nét hình ảnh cao hơn, loại bỏ huỳnh quang tốt hơn và tối ưu hóa ứng dụng

– Tích hợp Laser Raman Băng thông hẹp – tối đa 3 laser được điều khiển bằng máy tính để dễ sử dụng, tăng cường độ ổn định

– Tháp cách tử 5 vị trí – cho độ phân giải cảo <0,3 cm-1 và tối ưu hóa trên toàn dải phổ <50 cm-1 – 15.000 cm-1

– Tích hợp các đầu dò – lên đến 2, bao gồm CCD, EMCCD và InGaAs hiệu quả cao cho tiếng ồn thấp, tốc độ tăng, độ nhạy cao và dải phổ rộng.

Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RM5<<<

3.3. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000

Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.

– RMS1000 là kính hiển vi Raman đồng tiêu cấp nghiên cứu kiến trúc mở. Nó đã được thiết kế để có thể thích ứng với hầu hết mọi ứng dụng Raman hiện đại, tiên tiến nhất.

– Công cụ nghiên cứu cao cấp này đã được xây dựng mà không có sự thỏa hiệp; dẫn đến một hệ thống độc lập cả về đặc điểm kỹ thuật và tính dễ sử dụng. Các ứng dụng ngoài Raman như kính hiển vi huỳnh quang phân giải theo thời gian và hình ảnh thời gian sống huỳnh quang (FLIM) đều có thể thực hiện được với RMS1000 linh hoạt.

Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000

>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rms1000/

Thông số kỹ thuật:

*Laser

– Tích hợp 5 laser dải hẹp: 532 nm, 638 nm, 785 nm thường được sử dụng

– Có sẵn các tia laser bổ sung từ UV đến NIR. Laser bên ngoài có thể được tích hợp

– Lựa chọn laser được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

– Bao gồm các bộ lọc chặn laser liên kết, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Máy quang phổ

– Khoảng bước sóng: 200 nm – 2,200 nm

– Gratings: tháp gratings 5 vị trí

– Khe: Điều chỉnh liên tục, điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Độ phân giải phổ: Từ <0,1 cm-1 (tùy thuộc vào lựa chọn cách tử, laser và CCD)

* Độ phân giải không gian: XY (bên), Z (trục), 0,25 µm, <1 µm (tùy thuộc vào vật kính laser và kính hiển vi)

* Phạm vi quét phổ: 5 cm-1 * – 30.000 cm-1 (* với phần đính kèm wavenumber thấp)

* Thu ảnh đồng thời: Lỗ kim đồng thời có thể điều chỉnh, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Đầu dò:

– Đầu dò CCD:
+ Độ nhạy cao CCD Phổ nhiễu cực thấp
+ 1650 x 200 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (tiêu chuẩn)
+ 2000 x 256 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (độ nhạy / dải phổ nâng cao)

– Đầu dò thứ 2 tùy chọn
+ Đầu dò EMCCD, 1600 x 200 pixel, làm mát bằng TE -100°C (thời gian phản hồi nhanh)
+ Mảng InGaAs, 1024 pixel, làm mát bằng TE -90°C, lên đến 2.200 nm

* Phần mềm:

– Ramacle®: Gói phần mềm trực quan, tất cả trong một toàn diện

– Tùy chọn: Gói thư viện hóa học, quang phổ

* Huỳnh quang

– Quang phổ: với cách tử độ phân giải thấp và CCD tích hợp

– Lifetime: với laser xung pico giây, thiết bị điện tử TCSPC, đầu do đếm photon nhanh, ánh xạ huỳnh quang quang phổ và tuổi thọ cũng có sẵn

*An toàn laze

– Không có vỏ bọc laze: Loại 3B (tùy thuộc vào nguồn laser ngoài)

– Với vỏ laser: Loại 1

*Kích thước

– Rộng x Sâu x Cao: 975 mm x 610 mm x 1170 mm

– Trọng lượng: từ 114 kg

Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RMS1000<<<

Công ty CP Thiết Bị Khoa học H2TECH – Là đơn vị cung cấp các thiết bị khoa học kỹ thuật hàng đầu tại Việt Nam. H2TECH là đối tác của nhiều trường học các viện nghiên cứu và các trung tâm thí nghiệm. Là một trong những nhà phân phối tại Việt Nam, với nhiều hãng nỗi tiếng khác nhau trên thế giới như Rs Dynamics, Jasco, Edingburgh, …. Nếu bạn đang có nhu cầu về các dòng Máy quang phổ Raman, Kính hiển vi Raman hoặc thiết bị phòng thí nghiệm khác hãy liên hệ với H2TECH để được hỗ trợ cung cấp các thiết bị với mức giá hợp lý nhất.

CÔNG TY CP THIẾT BỊ KHOA HỌC H2TECH
Chuyên cung cấp các thiết bị phòng thí nghiệm – Thiết kế phòng lab
Chúng tôi hợp tác lâu dài dựa trên uy tín, chất lượng và hỗ trợ cho khách hàng một cách tốt nhất
Hotline: 0974.567.006
028.2228.3019
Email: thietbi@h2tech.com.vn
Website: https://h2tech.com.vn
https://thietbihoasinh.vn
https://thietbikhoahoch2tech.com