A sonda de Raman é o componente central do espectrómetro de Raman e é usada principalmente para gerar uma dispersão de Raman através da excitação de amostras a laser, coletando e analisando o sinal de deslocamento de frequência da luz dispersa para identificar a estrutura molecular ou a composição química na amostra.
Com base no fenômeno de dispersão de Raman, quando o raio de laser é irradiado sobre a amostra, uma pequena parte da luz interage com as moléculas na amostra e ocorre uma transferência de energia, levando a uma parte da energia dos fótons cair ou aumentar, formando a luz de dispersão de Raman. A luz de Raman contém informações sobre a vibração molecular da amostra e, através da análise do espectro de Raman, pode obter informações sobre a composição química, a estrutura e o estado da amostra. A fibra óptica é responsável pela transmissão do raio laser para a amostra e pela coleta de sinais Raman de volta.
Funções principais
Excitação a laser: a luz é focada na superfície da amostra através do laser, desencadeando vibrações moleculares e gerando a dispersão de Raman característica.
Coleta de sinal: Use o sistema de lentes para focar a luz dispersa no detector (por exemplo, espectrómetro de fibra óptica) para obter uma detecção de alta sensibilidade.
Análise sem danos: a composição química de amostras vivas, como pele e tecidos biológicos, pode ser detectada sob a premissa de manter a integridade da amostra.
A sonda de Raman é baseada no efeito de dispersão de Raman: quando o laser irradia uma amostra, a vibração molecular provoca mudanças na energia dos fotões, gerando uma luz dispersa com desvio de frequência (sinal de Raman). A sonda tem três funções principais:
Foco e transmissão a laser: O laser é acoplado à fibra óptica através de uma lente e focado na superfície da amostra (por exemplo, sólido, líquido ou gás).
Coleta e filtragem de sinais: coleta o sinal Raman da luz dispersa e elimina a luz dispersa de Rayleigh 106 vezes mais intensa através de filtros de onda ou rastres holográficos para evitar inundação do sinal.
Transmissão e detecção de fibra óptica: o sinal filtrado é transmitido através da fibra óptica para o espectrómetro e convertido em sinal elétrico pelo detector para gerar um espectrograma de Raman.