Springen naar inhoud

Spectral Resolution bij Raman spectrometrie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Dreamy

    Dreamy


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 november 2008 - 10:12

Hallo,

ik ben studente Forensisch Onderzoek en voor mijn stageopdracht ben ik bezig met een draagbare Raman spectrometer, kijken hoe betrouwbaar zijn resultaten zijn.

In zijn specificaties heb ik gevonden dat de spectral resolution van de FirstDefender ligt tussen de 7 en 10 cm-1
Via een docente van mij weet ik dat dit normaal is voor een dispersive Raman, maar ik heb niet kunnen achterhalen of dit het geval is.

Al met al heb ik 2 vragen.
Wat is die spectral resolution precies en wat zegt dit over de betrouwbaarheid? (met wikipedia kom ik er niet uit en verder is het me niet gelukt er meer info over te vinden).

Alvast bedankt!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 27 november 2008 - 10:45

Leuke vraag :)

De resolutie van een spectrometer is niet meer dan een maat die vertelt wat de kleinste afstand tussen twee pieken moet zijn om ze op halve piekhoogte van elkaar te kunnen onderscheiden. Vaak wordt dat met een emissiestandaard zoals een kwik- of neonlamp bepaald.

7 tot 10 cm-1 is niet een buitengewoon hoge resolutie, maar inderdaad niet abnormaal. De beste Ramanspectrometer die ik ken komt tot 4 cm-1.

Wat het zegt over de betrouwbaarheid, nou eigenlijk niet veel. Waar het bij Raman meer om gaat is de reproduceerbaarheid. Een apparaat met een lage resolutie (>20 cm-1) kan beter zijn dan een met een hoge resolutie (<5 cm-1).
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

Dreamy

    Dreamy


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 november 2008 - 11:11

dankjewel :D eindelijk een uitleg die ik ook kan begrijpen!

De reproduceerbaarheid is het herhalen van een proef als ik het goed heb? hm.. daar is het nogal twijfelachtig. Ik heb ong. 50 (vloei)stoffen (standaarden) met het apparaat getest om te kijken of hij deze juist identificeerd. Helaas geeft hij soms vals positieve reacties, soms kan hij stoffen niet identificeren..

De resultaten van het apparaat hebben verder geen bewijswaarde, maar dienen op een plaats delict om de richting van het onderzoek te bepalen, vooral wanneer het gaat om illegale productieplaatsen van synthetische drugs. De mannen die met het apparaat werken hebben echter genoeg ervaring om vals pos resultaten eruit te halen.

Verder heb ik nogal een domme vraag.. maar die cm-1 die als Ramanshift wordt weergegeven onder een spectrum, zijn dat golflengten? (1/labda) ?
nogmaals bedankt!

Veranderd door Dreamy, 27 november 2008 - 11:12


#4

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 27 november 2008 - 11:43

Als je gebruik maakt van een ingebouwde spectrumbibliotheek is reproduceerbaarheid een lastig concept aangezien de software er tussendoor zit te dingesen. Met reproduceerbaarheid bedoel ik vooral of je als je van een standaard 10x een spectrum onafhankelijk van elkaar meet, of je dan ook 10x hetzelfde spectrum krijgt. En dan natuurlijk voor verschillende meetomstandigheden.

En die cm-1 is wel zoiets als 1/λ, maar niet precies.

Zoals je weet geldt: E = hf = hc/λ met h = constante van Planck, f = frequentie en c = lichtsnelheid.

Punt met Raman is, dat de λ niet zo interessant is, het gaat nl. om de relatieve verschuiving t.o.v. de laser. Hierbij zijn het dus geen golflengten maar energiën.
De cm-1 is dus feitelijk een energiemaat.

En hoe je het omrekent? Feitelijk is cm-1 ook letterlijk dat: hoeveel golflengten passen er in één cm... dus een golflengte van 1m komt overeen met 0.01 cm-1, en 1nm is 10000000 (1x107) cm-1.

Stel nou even dat je een laser hebt van 785 nm.
Dat komt overeen met 0.01 / 785x10-9 = 12739 cm-1.
Meet je een piek bij een Ramanverschuiving van 1000 cm-1, dan komt dat overeen met 11739 cm-1 ofte wel grofweg 852 nm.
Als je laser 532 nm was geweest, zat deze piek nog steeds bij 1000 cm-1, maar wel bij 562 nm.
Daarom worden die cm-1 gebruikt: ze zijn niet afhankelijk van de lasergolflengte.

Snap je 'm?


Edit: storende typo (zie in rood) verbeterd.

Veranderd door Beryllium, 28 november 2008 - 09:59

You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#5

Dreamy

    Dreamy


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 november 2008 - 08:14

Meet je een piek bij een Ramanverschuiving van 1000 cm-1, dan komt dat overeen met 11739 cm-1 ofte wel grofweg 852 nm.


hoe heb je dat berekend?

#6

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 28 november 2008 - 09:56

Excitatie is 785 nm, dus 785x10-9.
Dat komt overeen met 0.01 / 785x10-9 = 12739 cm-1.

Als je een Ramanverschuiving hebt, is dat verder het rood in; naar hogere golflengten en dus lagere cm-1. Die piek komt dus overeen met 12739-1000=11739 cm-1.
Het kan theoretisch ook 12739+1000=13739 cm-1 om redenen die ik niet teveel zal bespreken tot je wat meer van Raman weet, dus neem voor nu even aan dat het 11739 moet zijn.

Dus de vraag is dan: met welke golflengte komt licht van 11739 cm-1 overeen?

Dat reken je zo uit: 1/11739 cm-1 x 1x107 nm/cm-1 = 852 nm.

Een handig programmaatje om om te rekenen tussen de eenheden is het freewareprogramma ToptiCalc.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#7

Dreamy

    Dreamy


  • 0 - 25 berichten
  • 10 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 december 2008 - 18:02

Dankjewel :D ik begrijp het!

als ik het goed heb kan de piek zowel +1000 als -1000 zijn vanwege de Stokes en anti-Stokes straling?

heel erg bedankt voor alle hulp!

#8

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 03 december 2008 - 08:15

Klopt :)
In het geval van anti-Stokes zou het om 13739 cm-1 gaan.
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures