Si el sistema de microscopio Raman está equipado con una etapa de muestra XY motorizada y/o una etapa Z motorizada, será capaz de registrar una imagen o perfil espectral Raman.
La imagen espectral Raman es una técnica poderosa para generar imágenes químicas detalladas basadas en el espectro Raman de una muestra. Se adquiere un espectro completo en cada píxel de la imagen, y luego se examina para generar imágenes en falso color basadas en la composición y estructura del material:
Así, con un solo conjunto de datos se puede crear una gran variedad de imágenes espectrales Raman que llevan al investigador mucho más allá de lo que el ojo puede ver.
Los perfiles e imágenes Raman pueden recopilarse en una, dos y tres dimensiones, incluyendo:
Perfil de profundidad Raman de una estructura polimérica en capas, que muestra la distribución de tres capas químicamente distintas desde la superficie (lado izquierdo) hasta 40 μm por debajo de la superficie (lado derecho).
Se puede utilizar un microscopio Raman confocal para analizar características bajo la superficie de la muestra siempre que la matriz muestreal sea transparente al láser. Ejemplos típicos de este tipo de análisis incluyen inclusiones de fluidos/gases, contaminantes en vidrio y estructuras poliméricas en capas.
En un sistema básico, se requeriría enfoque manual para localizar la posición requerida dentro de la muestra, seguido de un análisis espectral. Si el microscopio Raman está equipado con control motorizado Z (enfoque), es posible adquirir automáticamente perfiles de profundidad (Z) a través de la muestra.
Polímero multicapa de polietileno-nailon-polietileno de 75 μm
Dicho perfil comprende un espectro Raman completo en cada profundidad dentro del perfil, y luego se examina para generar perfiles de intensidad basados en la composición y estructura del material:
Un sistema que cuenta con control adicional motorizado XY puede usarse para cortar ópticamente la muestra, por ejemplo, para crear una imagen espectral XZ o YZ Raman.
Un microscopio Raman puede utilizarse para analizar líquidos, así como sólidos, lodos, geles, gases y polvos. Los líquidos no volátiles pueden analizarse dejando caer un pequeño volumen sobre una lámina de microscopio y enfocando de la manera normal. Los líquidos volátiles (y no volátiles) pueden analizarse en una cubetas líquidas usando un adaptador de microscopio sencillo con un espejo reflector multipasa que aumenta la intensidad de la señal. Alternativamente, los líquidos también pueden analizarse directamente en un vial o botella de vidrio: un microscopio Raman confocal asegurará que haya mínima interferencia del recipiente de vidrio y permitirá recoger un espectro de buena calidad del líquido en su interior.
La imagen espectral Raman (o mapeo) es un método para generar imágenes químicas detalladas basadas en el espectro Raman de una muestra. La imagen espectral Raman permite observar distribuciones químicas que son invisibles mediante la microscopía óptica estándar.
La imagen espectral Raman (o mapeo) es un método para generar imágenes químicas detalladas basadas en el espectro Raman de una muestra. Se adquiere un espectro completo en cada píxel de la imagen y luego se examina para generar imágenes de color falso basadas en la composición y estructura del material.
Un experimento típico utiliza movimientos secuenciales de muestras y adquisición de espectro, repetidas cientos, miles o incluso millones de veces, para recopilar datos del área de imagen definida por el usuario.
Las imágenes espectrales Raman pueden recopilarse en dos y tres dimensiones, para obtener imágenes XY, cortes XZ y YZ, y cubos de datos XYZ.
La imagen espectral Raman es una técnica invaluable para científicos de muchos campos variados, ya que permite observar distribuciones químicas que son invisibles mediante la microscopía óptica estándar.
Una imagen espectral Raman contiene un espectro Raman completo en cada píxel de la imagen. Las imágenes espectrales Raman proporcionan información química y estructural sobre una muestra que no puede observarse mediante microscopía óptica tradicional.
Una imagen espectral Raman contiene un espectro Raman completo en cada píxel de la imagen; estos cientos, miles o incluso millones de espectros se utilizan para generar imágenes en falso color basadas en la composición y estructura del material:
Las imágenes espectrales Raman proporcionan información química y estructural sobre una muestra que no puede observarse mediante microscopía óptica tradicional.
Las imágenes espectrales Raman proporcionan información química y estructural sobre una muestra que no puede observarse mediante microscopía óptica tradicional. En particular, pueden usarse para aclarar:
El desarrollo de módulos de imagen espectral Raman ultrarrápidos permite reducir drásticamente los tiempos de medición con tiempos de adquisición de hasta < ms/punto.
El tiempo de adquisición de una imagen espectral Raman depende de muchos parámetros, incluyendo el tamaño del área de la imagen, el número de píxeles (puntos de datos) requeridos y el tiempo de adquisición por píxel (que a su vez depende de la intensidad Raman de los componentes de la muestra y de la calidad espectral requerida). Las imágenes espectrales Raman típicas pueden contener cientos, miles o incluso millones de espectros Raman, por lo que los tiempos de adquisición pueden ser significativos.
Una imagen espectral Raman puede adquirirse en cualquier escala temporal, desde unos segundos hasta varios días, dependiendo de los requisitos anteriores.
El tiempo de adquisición de una imagen espectral Raman depende de muchos parámetros, incluyendo el tamaño del área de la imagen, el número de píxeles (puntos de datos) requeridos y el tiempo de adquisición por píxel.
La imagen espectral Raman tradicional siempre ha estado limitada por tiempos de adquisición relativamente largos, pero estos métodos ofrecen la máxima sensibilidad para materiales con propiedades de dispersión Raman extremadamente bajas, y además permiten mediciones de alta resolución y gran alcance espectral. Los tiempos típicos de adquisición para estos mapas pueden ser del orden de 1s a 10 por punto (o más), lo que resulta en tiempos totales de medición del orden de horas o días.
El desarrollo de módulos de imagen espectral Raman ultrarrápidos permite reducir drásticamente los tiempos de medición con tiempos de adquisición de hasta < ms/punto. Estas velocidades permiten que los escaneos de encuestas de gran área y las imágenes espectrales Raman detalladas puedan completarse en segundos o minutos.
La imagen espectral Raman ultrarrápida es una técnica que permite adquirir imágenes espectrales Raman con tiempos de adquisición inferiores a 5 ms/punto, resultando en tiempos totales de medición de segundos o minutos, incluso para imágenes que comprenden decenas o cientos de miles de espectros.
La imagen espectral Raman ultrarrápida es una técnica que permite adquirir imágenes espectrales Raman con tiempos de adquisición inferiores a 5 ms/punto, resultando en tiempos totales de medición de segundos o minutos, incluso para imágenes que comprenden decenas o cientos de miles de espectros.
La imagen espectral Raman tradicional siempre ha estado limitada por largos tiempos de adquisición, pero estos métodos ofrecen la máxima sensibilidad para materiales con propiedades de dispersión Raman extremadamente bajas, y además permiten mediciones de alta resolución y gran rango espectral. Los tiempos típicos de adquisición para estos mapas pueden ser del orden de 1s a 10 por punto (o más), lo que resulta en tiempos totales de medición del orden de horas o días.
Imagen espectral Raman de un área de 0,6 x 2,4 mm2 de una tableta farmacéutica, mostrando la distribución de aspirina (rojo), paracetamol (verde), cafeína (azul) y celulosa (amarillo).
Los métodos para la imagen espectral Raman ultrarrápida varían, pero normalmente coordinan el movimiento de la etapa de la muestra y la lectura del detector para minimizar el 'tiempo muerto', que ocurre en experimentos estándar de imagen punto por punto. Permiten adquirir imágenes espectrales Raman con tiempos de adquisición de 1 ms/punto o menos, de modo que los escaneos de encuestas de gran área e imágenes espectrales Raman detalladas puedan completarse en segundos o minutos.
La imagen espectral Raman ultrarrápida no es adecuada para todos los tipos de muestra, y su eficacia dependerá de la intensidad Raman inherente de la muestra y de la calidad espectral necesaria para crear la imagen.
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