Spettroscopia Raman

La spettroscopia Raman è una tecnica non distruttiva e non invasiva che permette di studiare la composizione chimica e la struttura molecolare dei campioni.
Il fenomeno alla base della spettroscopia Raman è la diffusione anelastica della luce monocromatica da parte di un campione. Le frequenze della luce diffusa dipendono dalla composizione e dalla struttura del materiale e questo permette l’identificazione e la caratterizzazione del campione. In un sistema micro-Raman lo spettrometro Raman è integrato con un microscopio che, focalizzando il laser sul campione, permette l’analisi di regioni di piccole dimensioni (µm) o analisi confocali in cui è possibile studiare il segnale proveniente solo da uno strato specifico del campione consentendo analisi dettagliate di strutture stratificate o tridimensionali.
La spettroscopia Raman consente di identificare i legami chimici e di ottenere informazioni sulla struttura tridimensionale delle molecole. È possibile studiare la simmetria e l’orientazione dei materiali anisotropi, la presenza di stress tensili o compressivi, la composizione chimica, la cristallinità, il polimorfismo, la presenza di impurezze o valutare l’omogeneità di un campione.
È una tecnica che non richiede una preparazione del campione e questo la rende applicabile anche per analisi in situ, ad esempio di opere d’arte (anche in presenze di teche) o materiali lapidei. È molto utilizzata nell’ambito dello studio dei materiali allo stato solido, cristallini o amorfi (semiconduttori, polimeri, coatings, compositi, nanotubi di carbonio, grafene, ceramiche, vetri, gemme…), ma anche per campioni liquidi e volendo anche gassosi (ad esempio inclusioni di gas nelle rocce).

I nostri strumenti

La Rete dispone di un ampio parco di spettrofotometri Raman accoppiati a microscopi (micro Raman) con diverse dotazioni di sorgenti laser, portacampioni, obiettivi per ingrandimenti e per analisi a diverse profondità.

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Micro-Raman Labram Dilor Jobin Yvon

Il micro-spettrometro Raman Labram Dilor è in configurazione back scattering ed è accoppiato confocalmente ad un microscopio. Il microscopio (BX40, Olympus) permette di analizzare selettivamente i campioni su scala micrometrica. I diversi obiettivi di cui è equipaggiato permettono sia di selezionare una area del campione di diversa grandezza sia di fare analisi a diversa profondità come nel caso di campioni multistrato, grazie alla diversa apertura numerica degli obbiettivi.
Caratteristiche:
● sorgenti laser: Ar+ a 488 nm (massima potenza 50 mW), He-Ne a 633 nm (massima potenza 20mW);
● portacampioni: stage xy motorizzato caratterizzato da una risoluzione laterale di circa 1 μm e quella verticale fino a 2 μm;
● obiettivi microscopio: 10X (0,25NA), 20X (0,4 NA), 50X (0,7 NA), 100 X (0,9 NA), 50X-LWD (long work distance, 0.75 NA);
● risoluzione dello spettrometro: 1 cm-1.
Configurazioni disponibili:
● misure a temperatura variabile (4 K ÷ 500 K) e misure di micro-luminescenza eccitata a 488 nm e 633 nm.
Applicazioni principali:
● studio di materiali per applicazioni in fotonica e optoelettronica;
● riconoscimento di fasi cristalline di pietre di interesse gemmologico;
● riconoscimento di polimeri;
● caratterizzazione di materiali a base di carbonio (carbon black, grafite, grafene, nanotubi, carbonio amorfo, diamante);
● determinazione di pigmenti inorganici;
● studio in situ e in operando di celle a combustibile e batterie.

Micro-Raman T64000 Jobin Yvon

Il micro-Raman T64000 è uno strumento modulare e dalla configurazione flessibile. L’apparato è composto da un microscopio che illumina e raccoglie la luce diffusa anelasticamente, poi analizzata da uno spettrografo accoppiato a un doppio pre-monocromatore.
Caratteristiche tecniche:
● range spettrale: UV-visibile;
● diverse sorgenti di eccitazione;
● risoluzione spaziale limitata da diffrazione (< 1 µm);
● stage motorizzato XY con passo 0.1 µm.
Configurazioni disponibili:
● modalità confocale;
● analisi in luce polarizzata.
Applicazioni principali:
● caratterizzazione di materiali per la micro- e l’opto-elettronica.

 

Micro-Raman LabRAM Evolution Horiba Jobin Yvon

Lo spettrometro Raman LabRAM HR Evolution è un sistema accoppiato a un microscopio petrografico Olympus BXFM per osservazioni in luce trasmessa e riflessa, connesso con una fotocamera da 5Mpx. La presenza di uno stage portacampioni motorizzato e del sistema confocale permette l’acquisizione di profili e mappe bi- e tridimensionali.
Caratteristiche:
● sorgente: laser verde a 532 nm al Nd (potenza 300 mW);
● obiettivi microscopio: 5X, 10X, 50X LWD e 100X;
● portacampioni: motorizzato.
Configurazioni disponibili:
● lo stage è compatibile con un tavolino riscaldante/congelante LINKAM THMS600 per lo studio di inclusioni fluide.
Applicazioni principali:
● analisi di minerali e rocce: sezioni sottili/doppio lucide;
● analisi di micro e nano plastiche.

Micro-Raman InVia Renishaw

Lo spettrometro inVia Reflex è un sistema composto da uno spettrometro Raman ad alte prestazioni e da un microscopio per ricerche a luce polarizzata Leica DM2500.
Caratteristiche:
● sorgenti laser: a stato solido a 532 nm (massima potenza 50 mW) e a 785 nm;
● porta campioni: stage x-y motorizzato;
● obiettivi microscopio: 5x, 20x, 50x, 50×LWD, 100x;
● telecamera ad elevata risoluzione (5.1 MP);
● software WIRE 5.5 di ultima generazione (2024).
Configurazioni disponibili:
● la base motorizzata HSES, sviluppata in modo specifico per la mappatura rapida StreamLine, assicura un’accuratezza estrema nel posizionamento del campione. I nuovi algoritmi di accelerazione spostano gli stage in modo rapido, accurato e ripetibile lungo tutta la distanza del percorso.
Applicazioni principali:
● Mineralogia dei sedimenti:
caratterizzazione della composizione mineralogica dei sedimenti trasportati dai fiumi, dei deserti e delle spiagge;
caratterizzazione della composizione mineralogica dei sedimenti marini in depositi torbiditici e conturitici;
creazione di data base per riconoscimento di minerali.
● Studio dei cambiamenti climatici:
analisi mineralogica di dust nelle carote di ghiaccio dei ghiacciai alpini, Artico ed Antartide sino a 1 micron.
● Applicazioni industriali:
studio delle inclusioni e impurezze nei vetri delle bottiglie prodotte in maniera industriale.
● Archeologia:
caratterizzazione della composizione mineralogica di ceramiche e manufatti litici.
● Plastiche e fibre tessili:
riconoscimento di microplastiche e fibre nei sedimenti, acqua marina e atmosfera;
creazione di data base per riconoscimento di plastiche e fibre.
● Analisi di cellule tumorali.

Micro-Raman Qontor Renishaw

Lo spettrometro Qontor è un sistema composto da uno spettrometro Raman ad alte prestazioni e da un microscopio per ricerche a luce polarizzata Leica DM2500.
Caratteristiche:
● sorgenti laser: a 630 nm e a 532 nm;
● porta campioni: stage x-y motorizzato;
● autofocus in z;
● obiettivi microscopio: 2.5x, 5x, 10x, 50×LWD, 100x;
Configurazioni disponibili:
● la base motorizzata HSES, sviluppata in modo specifico per la mappatura rapida StreamLine, assicura un’accuratezza estrema nel posizionamento del campione. I nuovi algoritmi di accelerazione spostano gli stage in modo rapido, accurato e ripetibile lungo tutta la distanza del percorso.
Applicazioni principali:
● caratterizzazione dello stato metamittico degli zirconi per applicazioni nelle datazioni U-Pb;
● mappe Raman (2D e 3D) per imaging chimico ad alta risoluzione con messa a fuoco in tempo reale con sistema LiveTrack;
● mappe Raman per individuare le coordinate di specifici minerali di interesse per la Geocronologia (zircone, apatite, monazite);
● studi varietali di gruppi di minerali utilizzando standard e data base interni (Feldspati, Carbonati, Fosfati, Anfiboli, Epidoti, Granati, Pirosseni).

 

 

i-Raman Plus BW Tec

Lo strumento i-Raman Plus BW Tec è uno strumento portatile grazie alle sue ridotte dimensioni e ai bassi consumi energetici.
Caratteristiche
● sorgente: laser a 785 nm (massima potenza 418 mW);
● range spettrale: 200 – 3000 cm-1 ;
● risoluzione: inferiore a 5 cm-1 ;
● sonda: fibra ottica.
Configurazioni disponibili
● regolazione percentuale dell’emissione di potenza della sorgente;
● la sonda è in fibra ottica può essere utilizzata con un supporto per cuvette per l’analisi di campioni liquidi, o con uno stage di posizionamento XYZ per l’analisi di campioni sul piano, oppure con un video microscopio.
Applicazioni principali:
● riconoscimento dei pigmenti o dei prodotti di degrado di manufatti;
● determinazione dello stato di degrado o di corrosione delle superfici;
● studio dei meccanismi di invecchiamento e identificazione di tecnologie di produzione o trattamenti superficiali.

 

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