Рамановская спектроскопия

Сэр CV Раман

В вымышленной вселенной « Звездного пути » экипаж Звездного Флота использует сложное портативное устройство под названием трикодер в качестве датчика и инструмента анализа данных. Он может анализировать незнакомую среду, диагностировать болезни у форм жизни и предоставлять инженерную информацию о состоянии космического корабля.

Хотя трикодер явно принадлежит к области научной фантастики, ученые пытаются разработать похожее на трикодер устройство для идентификации.драгоценные камни а также полезные ископаемые . Технология будет использоваться НАСА; Американская космическая программа на своем космическом корабле Mars Rover 2009 года. Со временем он будет использоваться минералогами и геммологами.

Система использует метод, называемый рамановской спектроскопией, для обнаружения уникального отпечатка пальца минерала. Эффект комбинационного рассеяния был впервые обнаружен в 1928 году сэром К.В. Раманом, индийским ученым, получившим Нобелевскую премию в 1930 году за это открытие.

Эффект Рамана возникает, когда монохроматический свет падает на молекулу и взаимодействует с электронным облаком связей этой молекулы. Последующее возбуждение приводит к рассеянию света по характерному для передающего вещества рисунку. Поскольку каждый материал имеет свою собственную отличительную спектральную картину, эффект комбинационного рассеяния можно использовать как инструмент удостоверение личности .

Звездный путь Трикодер

В отличие от других методов идентификации минералов, рамановский спектрометр не требует деструктивного отбора проб. Он направляет лазерный луч на образец, а затем анализирует испускаемый слабый свет для измерения спектра эффекта комбинационного рассеяния.

Ученые в США составляют базу данных спектров комбинационного рассеяния для 4000 различных минералов. Когда база данных будет завершена, она в конечном итоге будет включена в портативное устройство, которое можно будет указать на любой минерал. Сравнение наблюдаемых спектров комбинационного рассеяния с базой данных даст быстрый результат. удостоверение личности .

Рамановская спектроскопия — это только один из видов спектроскопии. Его не следует путать с традиционными спектроскопами, используемыми в геммология для определения спектров поглощения различных видов полупрозрачных драгоценных камней. Эти спектроскопы обычно используют белый свет, а не лазеры. Существуют также более сложные формы спектроскопии, такие как гамма-спектроскопия, которые можно использовать для выявления лабораторных облученный драгоценные камни.