على الرغم من الاستخدام الواسع لتقنية مطيافية رامان التقليدية في تحليل المواد، إلا أنها لطالما واجهت تحديات عديدة، كالتداخل الخلفي الناتج عن التألق وعدم كفاية حساسية الإشارة، مما أعاق قدرتها على تحقيق طفرات أكبر في الأداء. ويُقدم ظهور تقنية مطيافية رامان التفاضلية ذات الإثارة المُزاحة (SERDS) حلاً ثورياً لهذه المعضلة؛ فمن خلال التحكم الدقيق في ليزرات ثنائية الطول الموجي، تُحقق هذه التقنية "تحسيناً تفاضلياً" لإشارات خصائص المواد، مما يسمح بعرض معلومات البصمة في العالم المجهري بتباين أعلى وأبعاد أكثر دقة.

مبدأ تقنية SERDS:

تستخدم تقنية SERDS ليزرين بأطوال موجية متقاربة للغاية (Δλ < 1 نانومتر) (عادةً ما تكون مصادر ضوئية ذات عرض خط طيفي ضيق على مستوى النانومتر) لتحفيز العينة بالتناوب. ونظرًا لاختلاف استجابة جزيئات المواد المختلفة للضوء ذي الأطوال الموجية المختلفة، تُظهر أطياف تشتت رامان الخاصة بها انزياحات مميزة. ومن خلال حساب الفرق بدقة بين إشارتي الطول الموجي باستخدام خوارزميات، يمكن كبح تداخل التألق بفعالية، وتضخيم إشارات الهدف، وتحقيق الإنجازات التالية:

تعزيز القدرة على مقاومة التداخل بمقدار 3-5 مرات: القضاء على التألق التلقائي للعينات البيولوجية أو تداخل الخلفية المعقدة للمصفوفة؛

تتجاوز حساسية الكشف مستوى جزء في المليون: مناسبة للتحليل عالي الدقة لمكونات الأدوية النزرة والملوثات وما إلى ذلك؛

ترقية أبعاد التحليل الطيفي: الحصول على اختلافات في نمط الاهتزاز لا يمكن التقاطها بواسطة طرق الطول الموجي الأحادي التقليدية.

ليزر ثنائي الطول الموجي 784.5 نانومتر و785.5 نانومتر: مصدر الضوء الذهبي لتكنولوجيا SERDS

ريل لايت‘s ليزر ثنائي ذو عرض خط ضيق من سلسلة NL هو ليزر رامان. تم تطوير ليزرات الصمام الثنائي ثنائية الطول الموجي 784.5 نانومتر و785.5 نانومتر خصيصًا لتقنية SERDS، وقد تم التحقق من صحتها من خلال آلاف عمليات المحاكاة والتجارب باستخدام قواعد البيانات الطيفية.

784.5 نانومتر: إثارة "منطقة الاهتزاز المميزة" للعينة، مما ينتج عنه إشارة ذات نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية؛

785.5 نانومتر: قم بتغيير الطول الموجي بدقة لإثارة "منطقة الاهتزاز المتباينة" وتشكيل مرجع تفاضلي.

إن الفرق في الطول الموجي بين الاثنين أقل من 1 نانومتر، ومع ذلك يمكنهما تحقيق توازن ذهبي يتمثل في "زيادة فرق الإشارة وتقليل ضوضاء الخلفية".

المزايا التقنية:

دقة عرض الخط الضيق: يضمن عرض الخط الأقل من 0.1 نانومتر استقرار الطول الموجي ويتجنب انحراف الإشارة؛

استقرار الطاقة: التحكم في تقلبات الطاقة بنسبة ± 2%، مما يضمن تكرار الكشف على المدى الطويل؛

تصميم التحكم في درجة الحرارة: وحدة TEC مدمجة، مما يحقق درجة حرارة ثابتة تبلغ 25 درجة مئوية ± 0.5 درجة مئوية، مما يؤدي إلى القضاء على تداخل الضوضاء الحرارية.

سيناريو التطبيق: تمكين شامل من المختبر إلى الموقع الصناعي

العلوم الطبية الحيوية:

الكشف عن علامات الأنسجة السرطانية: تمييز الاختلافات في اهتزاز البروتين بين الخلايا الطبيعية والخلايا السرطانية؛

تحديد مكونات الدواء: اختراق غلاف القرص لتحليل نقاء المكون النشط بشكل مباشر.

علم المواد:

تحليل عيوب الجرافين: تحديد إزاحة نمط الاهتزاز للجرافين أحادي الطبقة/متعدد الطبقات؛

مراقبة تقادم البوليمر: تقييم عمر المادة من خلال تغيرات اهتزاز الروابط الكيميائية.

الرصد البيئي:

إمكانية تتبع الملوثات الدقيقة في جودة المياه: التعرف السريع على الملوثات العضوية بمستوى أجزاء في المليار في المياه؛

تحليل تكوين الجسيمات العالقة في الغلاف الجوي: تمييز المكونات المعدنية/العضوية في الجسيمات العالقة PM2.5.

من أجل التكيف بمرونة مع احتياجات العملاء، ريل لايت لا يقتصر الأمر على توفير وحدات ليزر ثنائية الطول الموجي 784.5 نانومتر و785.5 نانومترولكن أيضًا تقدم وحدات OEM التي تدعم التطوير الثانوي والتوصيل والتشغيل أنظمة الليزر التي تسهل البحث العلمي والتطبيقات التجريبية.

لا تتردد في الاتصال بنا في أي وقت وانطلق معنا في رحلة جديدة ومثيرة لتحليل رامان التفاضلي!

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت لأغراض البحث التقني وتبادل المعلومات. وهي مخصصة للاستخدام المرجعي والتعليمي فقط. في حال وجود أي أخطاء أو اختلافات أكاديمية، يُرجى إبلاغنا. أما بخصوص حقوق النشر، فيُرجى التواصل معنا، وسنقوم بالتحقق من الأمر فورًا وإزالة أي محتوى مخالف.