Spektroskopia Ramana
Spektroskopia ramanowska jest uniwersalną techniką analityczną, która umożliwia jakościową oraz ilościową analizę badanego materiału. Efekt Ramana oparty jest na nieelastycznym rozpraszaniu światła monochromatycznego padającego na próbkę. Interakcja fotonów z badanym materiałem powoduje pochłonięcie kwantu energii odpowiadającemu różnicy oscylacyjnych poziomów energetycznych, prowadząc do określonych zmian w długości fali rozproszonej. Zarejestrowana zmiana zostaje przedstawiona jako widmo ramanowskie, charakterystyczne dla danej substancji. Niemal każdy związek chemiczny można łatwo zidentyfikować za pomocą tego indywidualnego widmowego „odcisku palca”. Metoda ta jest nieniszcząca, bezdotykowa i niewymagająca przygotowania próbek, dlatego może być prowadzona na materiałach w różnych stanach skupienia – analiza ciał stałych, proszków, cieczy. Spektroskopię Ramana najczęściej wykorzystuje się w sektorze medycznym, chemicznym i farmaceutycznym, do badania półprzewodników, oraz w szeroko-pojętej inżynierii materiałowej.
Oferta badawcza Laboratorium Nieniszczących Badań Materiałowych:
- Ultraszybkie i niedestrukcyjne badania strukturalne (czas akwizycji pojedynczego widma wynosi <1 ms, na tej podstawie możliwe jest określenie składu chemicznego badanego materiału).
- Punktowe pomiary ramanowskie oraz liniowe na płaszczyźnie X-Y.
- Konfokalne pomiary ramanowskie liniowe w osi Z.
- Obrazowanie ramanowskie w bardzo wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Wykonanie map ramanowskich 2D w płaszczyźnie X-Y, które umożliwiają określenie jednorodności badanej próbki, obecności i rozkładu faz na powierzchni próbki oraz określenie stosunku wagowego tych faz.
- Profilowanie wgłębne (w osi Z) umożliwiające zebranie zbioru widm otrzymanych z różnych głębokości badanej próbki.
- Badania wysokotemperaturowe in-situ w temperaturach do 1000°C pozwalające na obserwowanie przemian fazowych lub zachowania korozyjnego przy zadanym cyklu temperaturowym.
Przykłady wykonywanych badań:
- Identyfikacja materiałów
- Określanie jednorodności cienkich warstw otrzymywanych różnymi technologiami inżynierii powierzchni
- Analiza fazowa materiałów złożonych – identyfikacja faz, określenie ich stosunku wagowego i rozkładu przestrzennego
- Obrazowanie rozkładu naprężeń w materiale
- Badania wpływu implantacji jonami na zmiany strukturalne w materiałach stosowanych w reaktorach jądrowych oraz określanie poziomu zdefektowania struktury
- Identyfikacja materiałów organicznych oraz ich charakteryzacja (krystaliczność, gęstość, konformacja)
- Badania stanu, degradacji, autentyczności i starzenia się dzieł sztuki.
- Badania na eksponatach archeologicznych pod kątem pochodzenia tych materiałów.
Kontakt
Laboratorium Nieniszczących Badań Spektroskopowych
dr hab. inż. Łukasz Kurpaska, prof. NCBJ
lukasz.kurpaska@ncbj.gov.pl
dr inż. Magdalena Gawęda
magdalena.gaweda@ncbj.gov.pl
tel. 22 273 25 26