Für die Raman-Spektroskopie wird eine konzentrierte Lichtquelle wie ein Laser benötigt, um ein Raman-Signal von einer Probe zu erzeugen, der oft als “Raman-Laser” oder “Raman-Anregungslaser” bezeichnet wird. Seine Eigenschaften beeinflussen die Qualität des Raman-Spektrums, das erfasst werden kann. Aus diesem Grund werden die von uns angebotenen Laser sorgfältig nach ihrer Linienbreite, Stabilität und Leistung ausgewählt. Wasatch Photonics bietet eigenständige Benchtop-Laser mehrerer führender Laserhersteller für die Raman-Spektroskopie (248 bis 1064 nm) sowie eine Reihe von Spektrometern und Systemen mit integrierten Lasern, die einzigartige Vorteile bieten.

Jede Laserwellenlänge kann zur Erzeugung eines Raman-Spektrums verwendet werden, solange eine ausreichende Laserintensität auf die Probe einwirkt. Es gibt jedoch Kompromisse zwischen der Wellenlänge und der Hintergrund-Autofluoreszenz, die die beste Wahl für jede Probenart bestimmen. Wenn wir mit Ihnen zusammenarbeiten, um ein Raman-Spektrometer oder -System zu konfigurieren, versuchen wir, diese Faktoren auszugleichen, um die saubersten und stärksten Spektren zu erhalten.

Vorteile eines integrierten Raman-Laser-Moduls

Wir von Wasatch Photonics empfehlen dringend die Verwendung eines Raman-Systems mit integriertem Laser, da dies die Größe und Kosten reduziert und eine vollständige Lasersteuerung über die Software ermöglicht. Wir bieten eine integrierte Laseroption für die meisten unserer WP Raman-Serien (WP 633, 785, 830 und 1064 nm) sowie für alle unsere OEM-Module aus der WP-XM und WP-X Serie an. Die Integration des Lasers mit dem Spektrometer in einem Raman-System bietet viele Vorteile gegenüber der Verwendung eines eigenständigen Lasers oder eines Benchtop-Lasers.:

• Ein kompakterer Raman-Aufbau, mit weniger Komponenten
• Erhöhte Mobilität für Messungen weit über das Labor hinaus – auf dem Feld, im Werk oder in der Klinik
• Erhöhte Signalstärke (im Falle eines vollständig integrierten Systems)
• Einfachere Verkabelung – eine für die Stromversorgung, eine für die Kommunikation
• Vollständige, automatische Lasersteuerung über unsere ENLIGHTEN™-Software
• Automatische Berechnung des Ramanshifts unter Verwendung der exakten Laserwellenlänge (im EEPROM gespeichert)
• Äquivalente Module für OEM-Nutzung und Produktentwicklung
• Niedrigere Systemkosten!

Benchtop-Raman-Laser (Standalone-Betrieb)

Einige Benutzer bevorzugen ein vollständig modulares Raman-System für maximale Flexibilität. In diesem Fall bieten wir die unten aufgeführten Tischlaser zur Verwendung mit Wasatch Photonics-Spektrometern an. (Für den Kauf einzelner Laser wenden Sie sich bitte direkt an den Hersteller.) Beachten Sie, dass Tisch- oder Einzellaser nicht direkt von unserer ENLIGHTEN™-Spektroskopiesoftware gesteuert werden können und ihre Wellenlänge nicht automatisch erkannt wird, um die Raman-Verschiebung genau zu berechnen. Wenn Sie die Leistung eines externen Lasers steuern möchten, informieren Sie sich bitte in der Bedienungsanleitung des Herstellers über die Verfügbarkeit von Steuerungssoftware oder SDKs. Für Laser mit FC-PC-Ausgang wird häufig eine Multimode-Faser mit 105-µm-Kern (0,22 NA) verwendet. Setzen Sie sich jedoch mit uns in Verbindung, um die beste Faserauswahl und Systemkonfiguration für Ihre spezielle Anwendung und Ihre Bedürfnisse zu besprechen.

Bei den Benchtop-Laser-Modellen verwenden wir Laser der Hersteller: Photon Systems (248 nm), Hubner Photonics (532 nm), Coherent (638 nm, 785 nm, 830 nm, 1064 nm)

Raman-Laser-Parameter: Worauf kommt es an?

Verwenden Sie Ihren eigenen Laser für die Raman-Spektroskopie oder kaufen Sie einen als Teil eines Systems? Dann sollten Sie darauf achten, dass der Laser für die besonderen Anforderungen der Raman-Spektroskopie geeignet ist. Im Folgenden finden Sie die Parameter, die wir bei Wasatch Photonics als besonders wichtig erachten und auf die wir bei jedem Raman-Laser achten, den wir weiterverkaufen, empfehlen oder integrieren:

• Laserlinienbreite – Die Linienbreite des Raman-Lasers wirkt sich direkt auf die Peakbreiten in einem Raman-Spektrum aus. Eine Laserlinienbreite von <3 cm-1 FWHM minimiert die Verbreiterung von schmalen Raman-Peaks. Ein Raman-Laser sollte außerdem mit einer Seitenbandunterdrückung ausgestattet sein, um unerwünschten Hintergrund zu vermeiden.
• Stabilität der Laserwellenlänge – Da es sich bei der Raman-Verschiebung um eine relative Messung handelt, muss die Wellenlänge eines Raman-Lasers sowohl bekannt als auch äußerst stabil sein. Eine geringe thermische Drift, ein robustes mechanisches Design und eine kurze Aufwärmzeit tragen dazu bei, dass die erfassten Raman-Spektren konsistent sind.
• Laserleistung – Das Raman-Signal skaliert direkt mit der Laserleistung, die je nach Laserwellenlänge und Probentyp zwischen 10 und 499 mW liegen kann. Eine einstellbare Leistungsregelung wird empfohlen, um das Signal zu optimieren und Schäden an empfindlichen oder stark absorbierenden Proben zu vermeiden.

Laser-Wellenlängen-Kalibrierung

Es ist wichtig, die genaue Emissionswellenlänge des für die Raman-Anregung verwendeten Lasers zu kennen, da die Ausgangswellenlänge eines Raman-Lasers um bis zu 1 nm von der Nennwellenlänge abweichen kann. Dieser Wert muss verwendet werden, um die Raman-Verschiebung in cm-1 genau berechnen zu können. Selbst ein kleiner Unterschied von 0,1 nm in der Laserwellenlänge kann zu einer Verschiebung des Raman-Spektrums um 1-15 cm-1 führen (je nach Anregungswellenlänge).
Bei allen Raman-Spektrometern und -Systemen von Wasatch Photonics, die mit einem integrierten Laser geliefert werden (oder von uns mit einem Standalone-/Tischlaser als Teil eines konfigurierten modularen Systems erworben wurden), ist die genaue gemessene Laserwellenlänge bereits im EEPROM gespeichert, die von unserer ENLIGHTEN™-Software zur Berechnung der Raman-Verschiebung automatisch gelesen wird. Hinweis: Wenn Sie einen anderen Laser verwenden, geht die ENLIGHTEN™-Software davon aus, dass die Laserwellenlänge der nominalen Anregungswellenlänge des verwendeten Spektrometers entspricht (d. h. 785,0 nm für ein WP 785-Spektrometer). Wenn Sie Ihre eigene Laserwellenlänge in das EEPROM eines Wasatch Photonics-Spektrometers schreiben möchten, kontaktieren Sie uns bitte.

Laser-Sicherheit: Das ist immer wichtig!

Wenn Sie ein Raman-Spektrometer mit integriertem oder eigenständigem Laser verwenden, ist es äußerst wichtig, alle empfohlenen Sicherheitsvorkehrungen zu beachten. Außerdem sollten Sie den Lasersicherheitskurs Ihres Unternehmens absolvieren oder sich unabhängig davon um einen solchen Kurs bemühen. Zumindest sollte jeder Bediener eines Raman-Systems:

• Kenntnis der Ausgangsleistung und Anregungswellenlängen aller in Betrieb befindlichen Laser
• Vergewissern Sie sich, dass der Laserpfad geschlossen ist, bevor Sie den Anregungslaser in Betrieb nehmen (d. h. alle Fasern sind angeschlossen und/oder eine Probenkammer ist angebracht)
• Hantieren Sie nicht mit der Raman-Sonde und nehmen Sie die Abdeckung der Probenkammer nicht ab, wenn der Laser eingeschaltet ist
• Stellen Sie sicher, dass alle Personen, die sich in Sichtweite des Lasers (direkt, reflektiert oder gestreut) befinden, eine Schutzbrille tragen, die für die entsprechende(n) Wellenlänge(n) und optische Dichte (OD) ausgelegt ist