Благодаря своим уникальным техническим преимуществам, спектр Рамана в глубоком ультрафиолетовом диапазоне стал « супермикроскопом» для понимания микромира в научных исследованиях, и его основные возможности отражены в следующих трех аспектах:

Преодоление предела обнаружения сигнала: повышение чувствительности на 2 - 6 порядков

Глубокий ультрафиолетовый спектр Рамана, сокращая длину волны падающего света (< 250 нм), достиг двух основных технологических прорывов:

Интенсивность рассеяния Рамана обратно пропорциональна четырехкратной длине волны: при сокращении длины волны с 785 нм до 198 нм интенсивность рассеянного света увеличивается примерно в 237 раз, что позволяет обнаруживать слабые сигналы.

Эффект усиления резонанса: эффективность рассеяния может быть увеличена в 10 раз, когда длина волны лазера соответствует пику поглощения электронов образца (например, 229нм лазерный эксперимент показывает усиление сигнала на 3 порядка).

Эта особенность дает ему значительные преимущества при обнаружении следов, например, в нефтехимической промышленности, где концентрация промежуточных продуктов реакции может быть точно измерена (предел обнаружения составляет от 8 до 55 нг), что намного превосходит традиционные рентгеновские дифракционные и инфракрасные спектральные методы.

II. Проникновение сложных помех: достижение "чистого" спектрального анализа

Спектральный диапазон глубокого ультрафиолетового диапазона (< 250 нм) отделен от флуоресценции образца, устраняя флуоресцентные фоновые помехи. В то же время солнечный свет поглощается озоновым слоем в глубоком ультрафиолетовом диапазоне, образуя естественную « слепую зону», которая позволяет прибору работать непосредственно на солнечном свете и даже поддерживать телеметрию на большие расстояния (например, обнаружение загрязнения моря или химию поля боя на расстоянии 500 метров). Кроме того, его устойчивость к помехам теплового излучения также делает его идеальным аналитическим инструментом для высокотемпературных сред (например, промышленных печей) или ярких сцен.

III. Анализ в микромасштабе: « Перспективное зрение» от молекулы к материалу

Микроскопическая способность спектра Рамана в глубоком ультрафиолетовом диапазоне достигает 1 - 2 микрон, что в сочетании с общей фокусировкой позволяет проводить стратификационный анализ образцов на разных глубинах и не разрушает структуру образцов. Эта особенность демонстрирует свою ценность во многих областях:

Материаловедение: анализ количества слоев, дефектов решетки и электронных свойств двумерных материалов (например, графена), обнаружение распределения напряжений в полупроводниках;

биомедицина: неразрушающий анализ распределения раковых клеток и нормальных клеток в патологических срезах, отслеживание путей проникновения препарата в ткани;

Экологический мониторинг: дистанционное обнаружение токсичных газов в воздухе или загрязняющих веществ в водоемах, поддержка мониторинга промышленных площадок в режиме реального времени.

С развитием миниатюризации технологии портативный ультрафиолетовый спектрометр Laman вышел на рынок потребительского уровня, в будущем или стал стандартом для мобильных телефонов, беспилотных летательных аппаратов и другого оборудования, продвигая « глаз науки» в повседневную жизнь.