Ứng dụng trong phân tích cấu trúc vật liệu, đặc biệt là vật liệu bán dẫn và vật liệu nano
Ứng dụng trọng công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm
Ứng dụng trong công nghiệp quốc phòng (Phân tích chất nổ) Phát hiện nhanh các chất gây nổ và gây nghiện.
Ứng dụng được sử dụng nhiều nhất và cơ bản nhất của phổ tán xạ Raman đó chính là sử dụng trong việc phân tích vật liệu bán dẫn. Chúng ta cùng xem xét đến ứng dụng này:
Sử dụng phổ Raman UV và phổ Raman VIS nghiên cứu lớp SiGe và lớp Si trên nền SiGe.
Lớp SiGe được epitaxi trên nền đế Si, đây là một trong những cấu trúc cơ bản và quan trọng trong công nghệ bán dẫn, công nghệ vi điện tử. Ở đây, phương pháp tán xạ Raman được sử dụng để nghiên cứu ứng suất của lớp SiGe trên nền Si do tần số của phổ Raman phụ thuộc nhiều vào ứng suất trên bề mặt
Sóng laser được chọn với nhiều bược sóng khác nhau điều này ảnh hưởng đến sự xuyên sâu của chùm tia cũng như khả năng kích thích và sự xuất hiện của các tia tán xạ Raman
Sự phụ thuộc độ xuyên sâu và bước sóng kích thích
Trên phổ chúng ta có thể phân biệt được các đỉnh phổ tương ứng với các liên kết khác nhau như GeGe, SiGe,....
Với những khả năng phân tích của mình, phổ tán xạ Raman có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, như là trong công nghiệp mỹ phẩm, đặc biệt là trong y học và quốc phòng.
Trong y học: Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng
Chẩn đoán từ bên ngoài là cần thiết để thấy được khả năng của phổ Raman trong chẩn đoán lâm sàng.
Đặc trưng phổ Raman của các phần tử sinh học như: axit nucleic, protein, lipit dùng để chẩn đoán tính chất bệnh lý.
Tiềm năng của quang phổ khả kiến trong chẩn đoán ở một số cơ quan: ngực, thực quản, cổ tử cung.
Trong quốc phòng: Phổ Raman được dùng nhiều trong việc phân tích chất nổ.
IX . Ưu nhược điểm của phổ tán xạ Raman: Ưu điểm:
Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt
Là một trong những phương pháp NDT (Không phá hủy mẫu), không cần tiếp xúc.
Lượng cần phân tích nhỏ mẫu nhỏ, khả năng phân tích lớn, Dải phổ rộng 100 cm-1 đến 4000 cm-1 có khả năng nghiên cứu hầu hết các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Mẫu không cần đặt trong hệ thống đo có thể đặt cách xa khoảng 100m tùy vào độ dài của hệ thống quang dẫn và đầu dò đã nói ở trên
Phổ sắc nét và dễ xử lý
Pha của mẫu có thể là cả 3 pha, Có thể đo mẫu dung dich và mẫu khí dễ dàng
Các thiết bị giữ mẫu tốt và rẻ hơn
Nhược điểm:
Bức xạ đi ra từ cách tử phải đi qua ống nhân quang là một thiết bị khó thu nhỏ nên có thể làm hệ thống cồng kền hơn
Một nhược điểm nữa có phổ tán xạ Raman thể hiện rõ trong thực nghiệm đó là cường độ phổ rất nhỏ nên khó phân tích. Vì vậy trong thực nghiệm cần có biện pháp để tăng cường độ phổ.
C. Kết luận
Như vậy, qua những dẫn chứng này chúng ta có thể thấy được tầm quan trọng và khả năng ứng dụng của kỹ thuật phân tích phổ nói chung cũng như kỹ thuật phân tích phổ tán xạ raman nói riêng. Với những ứng dụng và khả năng thực tiễn của mình, kỹ thuật phân tích phổ Raman hiện nay đã thực sự là một trong những phương pháp phân tích phổ hữu ích nhất được các nhà khoa học sử dụng nhiều không chỉ trong các phòng thì nghiệm mà còn trên các công trường thực sự. Các nhà khoa học hiện nay đang cố gắng để nâng cao độ phân giải cũng như cường độ phổ để có một phép phân tích chính xác hơn. Hi vọng trong tương lai, kỹ thuật phân tích này sẽ còn có những thành tựu đáng kể hơn nữa.
Mục lục
A. Mở đầu ……….01
B. Cở sở lý thuyết :………03
I . Lý thuyết cổ điển:………..04
II. Lý thuyết lượng tử:………06
III. Hệ số phân cực trong tán xạ Raman :……….08
IV. Cường độ phổ Raman :………11
V . Lý thuyết Raman cộng hưởng :………....12
VI . Phân biệt phổ Raman và phổ Hồng ngoại:………14
VII. Kết quả một vài phân tích phổ Raman :……….17
VIII. Ứng dụng:………20
IX . Ưu nhược điểm phổ tán xạ Raman :………...21
Danh sách tài liệu tham khảo
1. Bài giảng kỹ thuật phân tích phổ - TS. Nguyễn Ngọc Trung.
2. Modern Spectroscopy. J.Michael Hollas. John Willey & Sons. 1996.
3. Instrumental Methods of Analysis. Hobarb H.Willard; Lunne L.Merri; John A. Dean; Frank A. Settle, J.r. CBS Publisher & Distributors. 1985.
4. Handbook of Raman Spectroscopy: From the Research Laboratory to the Process Line; Lewis, I.R., Edwards, H.G.M., Eds.; Marcel Dekker: New York, 2001.
5. Analytical Applications of Raman Spectroscopy; Pelletier, M.J., Ed.; Blackwell: Oxford, 1999.
6. Kaiser Optical System. Inc. www.kosi.com
7. www.jobinyvon.com