Рамановские лазеры / Лазеры с узкой шириной линии

Рамановская спектроскопия - это спектроскопический метод, используемый для наблюдения колебательных, вращательных и других низкочастотных мод в системе. Рамановская спектроскопия обычно используется в химии для получения структурных отпечатков пальцев, по которым можно идентифицировать молекулы.  Он основан на неупругом рассеянии или комбинационном рассеянии монохроматического света, обычно от лазера в видимом, ближнем инфракрасном или ближнем ультрафиолетовом диапазоне. Лазерный свет взаимодействует с молекулярными колебаниями, фононами или другими возбуждениями в системе, в результате чего энергия лазерных фотонов смещается вверх или вниз. Сдвиг энергии дает информацию о колебательных модах в системе. Инфракрасная спектроскопия дает аналогичную, но дополнительную информацию.    Рамановская спектроскопия находит широкое применение в биологии и медицине. Это помогло подтвердить существование низкочастотных фононов в белках и ДНК, способствуя исследованиям низкочастотного коллективного движения в белках и ДНК и их биологических функций. Рамановские репортерные молекулы с олефиновыми или алкиновыми фрагментами разрабатываются для визуализации тканей с помощью антител, меченных SERS . Рамановская спектроскопия также использовалась как неинвазивный метод для биохимической характеристики ран в реальном времени in situ. Многофакторный анализ спектров комбинационного рассеяния позволил разработать количественную меру прогресса заживления ран. В химии для идентификации молекул и изучения химической связи.        

В физике твердого тела спектроскопия комбинационного рассеяния используется для характеристики материалов, измерения температуры и определения кристаллографической ориентации образца. Как и одиночные молекулы, твердый материал можно идентифицировать по характерным фононным модам.    

В нанотехнологии рамановский микроскоп можно использовать для анализа нанопроволок, чтобы лучше понять их структуру, а режим радиального дыхания углеродных нанотрубок обычно используется для оценки их диаметра.

Рамановские активные волокна, такие как арамид и углерод, имеют колебательные моды, которые показывают сдвиг частоты комбинационного рассеяния под действием приложенного напряжения. Полипропиленовые волокна демонстрируют аналогичные сдвиги.  

В химии твердого тела и биофармацевтической промышленности рамановскую спектроскопию можно использовать не только для идентификации активных фармацевтических ингредиентов (API), но и для идентификации их полиморфных форм, если существует более одной. Например, лекарство Cayston (азтреонам), продаваемое Gilead Sciences для лечения муковисцидоза, может быть идентифицировано и охарактеризовано с помощью ИК- и Рамановской спектроскопии.