Come Mira è diventata mobile

Raman è una tecnica analitica investigativa unica in molti modi. Si dice: «Se puoi vederlo, Raman può identificarlo.»

In effetti, i punti di forza di Raman sono i suoi semplici metodi di campionamento combinati con la sua specificità. L'analisi diretta è possibile per molte sostanze pure senza preparazione del campione. Il campionamento viene eseguito tramite il contatto diretto con una sostanza, a distanza o attraverso una barriera. Anche i soluti nell'acqua possono essere identificati direttamente. Questa tecnica è altamente specifica; ogni materiale studiato con Raman produce uno spettro unico di «impronta digitale». La spettroscopia Raman riesce a identificare positivamente ogni sostanza distinta, respingendo accuratamente anche composti molto simili.

Tecnologia, analisi, facilità d'uso, precisione: il palmare Raman ha tutto questo in un piccolo formato che sfugge ai confini del laboratorio. Invita anche molti nuovi tipi di utenti che utilizzano Raman per applicazioni completamente nuove ed entusiasmanti. Nel resto di questo post del blog, condivido i dettagli sullo sviluppo dei componenti che hanno portato alla miniaturizzazione di Raman. Segue la storia delle origini di Metrohm Raman, produttore di MIRA (analizzatori Raman istantanei Metrohm).

Quattro importanti innovazioni si sono unite per creare MIRA: laser a diodi, filtri e reticoli specializzati, ottica in asse e CCD (Charge Coupled Device) in un design unico chiamato «spettrografo astigmatico». Questi componenti di base di uno spettrografo Raman possono essere visti nella rappresentazione grafica sopra. Nota che questa non è una rappresentazione accurata delle geometrie uniche trovate nel caso di MIRA!

La spettroscopia Raman è una tecnica che si basa sull'eccitazione di molecole con la luce (energia). C.V la scoperta da parte di Raman dello scattering Raman nel 1928 fu resa possibile dalla luce solare focalizzata, che fu poi rapidamente sostituita con una lampada al mercurio per l'eccitazione e lastre fotografiche per il rilevamento. Ciò ha portato a un metodo semplice, popolare ed efficace per determinare la struttura di molecole semplici.

Miniaturizzazione di spettrometri Raman

I laser a diodi sono stati il primo passo verso il Raman portatile. Per quelli di una certa età, ricorderanno che questi sono i tipi di laser piccoli, freddi e a bassa energia usati nei lettori CD, stabilizzati alla sorgente con un tipo unico di reticolo di diffrazione.

I filtri ottici potenti ed efficienti contribuiscono anche alla miniaturizzazione controllando la diffusione della luce laser all'interno dello spettrografo. Lo sviluppo di piccoli dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) sensibili, comunemente utilizzati nelle fotocamere dei telefoni cellulari, ha consentito il rilevamento della diffusione Raman e la trasmissione efficiente dei segnali risultanti a un computer per l'elaborazione.

Lo spettrografo astigmatico ha semplificato sia la geometria che l'allineamento per i numerosi componenti all'interno di uno spettrometro Raman; questo progetto è stato il progresso finale nello sviluppo del Raman portatile.

Dal Wyoming alla Svizzera

Negli anni '90, le nuove tecnologie sviluppate per diversi settori venivano incorporate nella spettroscopia Raman. A Laramie, WY (USA), all'epoca, il dottor Keith Carron era professore di chimica analitica con un focus sulla diffusione Raman potenziata dalla superficie (SERS). Il dottor Carron disponeva già di solidi test SERS, ma immaginava un sistema Raman a basso costo che avrebbe introdotto i suoi test nei mercati industriali, medici o della difesa e della sicurezza. I suoi prossimi passi avrebbero rivoluzionato la spettroscopia Raman. 

Arriva MIRA

MIRA è nata nel 2015. Non solo è un nuovo strumento analitico, ma è anche unico tra gli spettrometri Raman portatili. MIRA ha il fattore di forma più piccolo di tutti gli strumenti Raman disponibili in commercio.

Ciò che distingue davvero MIRA dalla concorrenza sono le sue routine Smart Acquire integrate, che forniscono a chiunque, ovunque, l'accesso a risultati analitici altamente accurati. È robusto, conforme alle specifiche MIL-STD 810G e IP67: puoi far cadere MIRA o immergerlo in un liquido per ottenere un ID.

Una volta che Raman è sfuggito ai confini del laboratorio, ha improvvisamente avuto il potenziale per nuovi usi da parte di operatori non tecnici, che potevano eseguire test altamente analitici in modo sicuro, rapido e accurato.