Un système Raman combiné/hybride/composé associe l'analyse Raman à une autre technique analytique, comme le Raman-AFM, le Raman-PL et le Raman-épifluorescence. Les systèmes composé permettent une analyse plus complète des échantillons sur un seul système de paillasse et offrent un coût de possession inférieur à celui de deux systèmes individuels. Ils évitent également le fastidieux alignement d'un échantillon sur des systèmes distincts, permettant ainsi l'analyse d'une même zone avec des techniques complémentaires.
Il existe une gamme de solutions Raman combinées, offrant différentes capacités à l'utilisateur.
L'association de l'analyse Raman et de la détection par photoluminescence (PL) permet de caractériser les propriétés vibratoires et électroniques des matériaux sur une seule plateforme. Parmi les applications typiques figurent l'analyse des semi-conducteurs et des nanomatériaux pour la détermination de la bande interdite, la détection des impuretés et des défauts, les mécanismes de recombinaison et la qualité des matériaux.
L'association de l'analyse Raman et d'un microscope à force atomique (AFM) permet d'obtenir des informations topographiques sur l'échantillon à l'échelle nanométrique, ainsi que des informations chimiques obtenues par spectroscopie et imagerie Raman. Il en résulte une caractérisation plus complète de l'échantillon. La combinaison de Raman et d'AFM permet également l'étude de la diffusion Raman exaltée par la pointe (TERS) pour une analyse Raman véritablement nanométrique.
L'imagerie par épifluorescence est largement utilisée en biologie pour la visualisation des cellules et des tissus, mais elle n'offre pas les informations moléculaires détaillées que la spectroscopie Raman peut fournir. La combinaison des deux techniques sur un seul microscope permet de localiser rapidement les régions d'intérêt dans les échantillons biologiques et de réaliser des analyses chimiques ciblées.
HORIBA s'associe à la plupart des principaux fabricants mondiaux de microscopes électroniques à balayage (MEB) pour fournir des capacités de multi-caractérisation.
Il est possible de combiner l'analyse Raman et la photoluminescence (PL) sur un seul microscope. La spectroscopie de photoluminescence (PL) est une méthode sans contact et non destructive permettant d'étudier la structure électronique des matériaux. Elle repose sur un processus d'absorption-émission de photons en deux étapes impliquant les états électroniques du matériau. L'émission de lumière résultant de ce processus est la photoluminescence. En combinant l'analyse Raman à la détection PL, il est possible de caractériser les propriétés vibratoires et électroniques des matériaux sur une seule plateforme.
Les systèmes Raman-PL combinés permettent une cartographie confocale avec une résolution spatiale submicronique. Une large gamme de longueurs d'onde d'excitation est possible, de l'UV au proche infrarouge, permettant de contrôler la profondeur de pénétration dans le matériau et, par conséquent, le volume échantillonné. Les systèmes peuvent être configurés avec différents détecteurs, tels que des capteurs CCD et InGaAs, qui offrent une détection haute sensibilité de l'UV jusqu'à 1,5 µm et au-delà. Des paliers de température peuvent être utilisés en combinaison avec les systèmes Raman-PL, permettant l'analyse d'échantillons à des températures allant jusqu'à 4,2 K.
La combinaison des techniques Raman et d'épifluorescence sur un seul système de microscope permet une localisation rapide des régions d'intérêt dans les échantillons biologiques et une analyse chimique ciblée.
Il est possible de combiner les techniques Raman et épifluorescence sur un seul et même microscope. L'imagerie par épifluorescence est largement utilisée en biologie pour la visualisation des cellules et des tissus, mais elle n'offre pas les informations moléculaires détaillées que la technique Raman peut fournir. Combiner les deux techniques sur un seul microscope permet de localiser rapidement les régions d'intérêt dans les échantillons biologiques et de réaliser des analyses chimiques ciblées. Des expériences telles que l'hybridation in situ en fluorescence (FISH) sont couramment réalisées sur ces systèmes, ce qui permet de les combiner à l'analyse chimique Raman.
L'analyse combinée Raman et AFM (microscope à force atomique) fournit des informations améliorées sur la composition et la structure de l'échantillon en collectant des informations physiques et chimiques sur la même zone d'échantillon.
L'analyse Raman et AFM (microscope à force atomique) peut être combinée sur un seul système de microscope, ouvrant de nouvelles capacités intéressantes et fournissant des informations améliorées sur la composition et la structure de l'échantillon en collectant des informations physiques et chimiques sur la même zone d'échantillon.
D'une part, l'AFM fournit des propriétés topographiques, mécaniques, thermiques, électriques et magnétiques jusqu'à la résolution moléculaire (~ nm, sur une surface de μm2), d'autre part, la spectroscopie et l'imagerie Raman confocales fournissent des informations chimiques spécifiques sur le matériau, avec une résolution spatiale limitée par la diffraction (sub-micron).
Il existe deux configurations différentes pour le couplage optique des systèmes AFM/Raman : une en transmission et une en réflexion.
Des techniques telles que la diffusion Raman améliorée par la pointe (TERS) et la photoluminescence améliorée par la pointe (TEPL) peuvent également être utilisées avec de tels systèmes, pour ouvrir le potentiel d'une véritable analyse spectroscopique à l'échelle nanométrique.
Il existe deux configurations différentes pour le couplage optique des systèmes AFM/Raman : une en transmission et une en réflexion.
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