Triple Raman Spectrometers

Übersicht

In den vergangenen Jahren stieg Zahl und Art von Analysen, bei denen die Raman-Spektroskopie zur Anwendung kommt, stetig an. Die Einführung kleiner Labor-Spektrometersysteme hat sicherlich zu dieser enormen Verbreitung der Raman-Spektroskopie beigetragen. Indes hat sich im Schatten des erneuerten Interesses an der Raman-Technologie ein Feld immer anspruchsvollerer Applikationen aufgetan.

Aus diesem Grund vereinen die Forschungsgeräte der neuesten Generation viele der innovativen Technologien, wie sie auch in den Laborgeräten vorliegen. Darüber hinaus bieten sie aber noch bessere Leistungen für die Untersuchung von Proben oder Aufgabenstellungen, deren Analyse mit Routine-Instrumentierung bisher als sehr schwierig oder gar unmöglich galt.

Das T64000-System wurde entwickelt, um eine flexible Plattform für die Raman-Analytik anzubieten. Es beinhaltet ein dreistufiges Spektrometer mit höchster optischer Stabilität. Das Instrument setzt zudem auf die bewährte konfokale LabRAM Raman-Mikroskopie. Die fest verbundene Mikroskop-Ankopplung ist starr und damit sehr stabil. Dadurch wird auch die optische Kopplung bei gleichzeitig hoher Transmission sehr effizient.

Merkmale

  • Doppelt-Subtraktiv-Modus
  • Dreistufiger Additiv-Modus
  • Direkter Einstufiger Modus

Hohe Streulichtunterdrückung

Die Technologie der Rayleigh-Filter bietet in vielen Applikationen sehr gute Möglichkeiten zur Unterdrückung des Laserstreulichts im sichtbaren Wellenlängenbereich. Dennoch zeigen diese Filter Einschränkungen bei Anwendungen, die Messungen sehr nahe der Laserlinie erfordern. Auch mit den speziell entwickelten Low-Frequency-Filterzubehören ist es häufig unmöglich, bei schwierigen Proben verlässliche Daten im Bereich von 10, 20 oder 30 Wellenzahlen zu erhalten. Bei Anwendung der doppelt subtraktiven Konfiguration des T64000 ist es jedoch möglich, spektrale Informationen sehr nahe der Laserlinie zu generieren. Der subtraktive Modus ist bestens geeignet für das Studium von niederfrequenten Banden, wie den LA-Moden von Polymeren oder den Gitterschwingungen in Kristallen. Darüber hinaus bietet dieser Modus die Möglichkeit durchstimmbare Laser zur Ausnutzung des Resonanzeffektes zu verwenden. Spektrum eines SiGe-Materials bei dem spektrale Banden bis hinunter zu 4 cm-1 zu beobachten sind..

Ultra-Hochauflösung

Bei Verwendung der höchstauflösenden, dreifach additiven Konfiguration des T64000 ist die sehr präzise Bestimmung der Position von Raman-Banden möglich. Dieses ist insbesondere bei Messungen von Spannungen und Stress in Halbleitermaterialien, wie GaN, SiC und Diamant wichtig, wo stressinduzierte Bandenverschiebungen im Bereich von 0,1 cm-1 auftreten können. Die Hochauflösung bietet zudem den Grad an Genauigkeit, um die Bestätigung und Zertifizierung von Raman-Standardmaterialien vorzunehmen.

Einstufige Spektrometer-Technologie

Abschließend kann das T64000 mit seinem direkten Spektrometereingang und der Rayleigh-Filter-Technologie auch als konventionelles, einstufiges Spektrometer betrieben werden. Durch die hohe Transmission, bedingt durch große optische Komponenten, ist das System für das Raman-Mapping und für die fasergekoppelte Analytik mit Raman-Sonden sehr gut geeignet. Raman-Image von gestresstem Silizium unter Verwendung des einstufigen direkten Modus des T64000.

UV Raman-Spektroskopie

Das T64000 zeichnet sich durch viele positive Merkmale für Raman-Messungen im kurzwelligen UV-Bereich au

  • Die gute Streulichtunterdrückung ermöglicht die Beobachtung von niederfrequenten Raman-Banden unterhalb von 100 cm-1, dieses sogar im kurzwelligen UV (244 nm). Es bietet eine vollständige spektrale Analyse ohne Limitierung des Bereichs.
  • Die Durchstimmbarkeit der doppelt subtraktiven Filterstufe des T64000 bietet einfachen Zugang zu verschiedenen UV-Bereichen. Dadurch ergibt sich für spezielle Formen von Proben eine optimale Resonanzverstärkung (z. B. Proteine von DNA).
  • Das UV/VIS Mikroskop ist an die speziellen Anforderungen angepasst und arbeitet über einen weiten Spektralbereich, ohne dass Optiken ausgetauscht werden müssen. Hohe Ortsauflösung bleibt über den Wellenlängenbereich erhalten. Zudem bietet es erweiterte Möglichkeiten zur UV-Bildgebung von Proben und alle klassischen Raman-Imaging Funktionen.
  • Die spektrale Auflösung der 640 mm Fokallänge ermöglicht, wie auch bei LabRAM HR, Raman-Analysen mit normaler und hoher spektraler Auflösung. Die Auflösung von ca. 1,4 cm-1/Pixel ist deutlich besser als typische 4 cm-1/Pixel, die mit kleinen Laborgeräten bei Anregung im UV erzielbar sind.

Zusammenfassung

Die Liste der Applikationen für das T64000 ist beeindruckend lang und enthält Anwendungen wie dünne Schichten, Festkörperproben, Biochemie und zudem Techniken wie UV, Resonanz-Raman, Photolumineszenz und Laserfluoreszenz. Zusammengefasst bietet das dreistufige Spektrometer unschätzbare Möglichkeiten für alle, die anspruchsvolle Anwendungen, eine gute Unterdrückung des Laser-Streulichtes, hohe spektrale Auflösung und den Vorteil der kontinuierlich durchstimmbaren Laserfilterung benötigen. Mit der Nutzung der aktuellen Technologie der Laborgeräte kann das T64000 zudem auch seine Anwendung bei generelleren Fragestellungen in der Routineanalytik finden. Das T64000 läutet eine neue Ära sehr flexibler und hochwertiger Raman-Instrumente für die Forschung ein.


Hergestellt von HORIBA Scientific