Uygulama Notu AN R531

El tipi Raman spektrometresi BRAVO ile mineral analizi 

Mineraller, çeşitli endüstriler ve uygulamalar için yüksek değere sahip, kaya ve toprağın çok önemli doğal bileşenleridir. Oluşumlarını ve kökenlerini çıkarmak için modifikasyonlar incelenmiştir. Ayrıca, maden ve toprak analizi, madencilik ve petrol endüstrisindeki rutin çalışmaların yanı sıra çoğu araştırmanın merkezinde yer almaktadır. Tabii ki, mücevher endüstrisi için değerli taşların değeri açıkça görülmektedir.

Raman spektroskopisi, XRD ve XRF [1] ile birlikte mineral analizinde en yaygın kullanılan tekniklerden biridir. Teknolojideki ilerlemeler, sahada en yüksek düzeyde esneklikle konuşlandırılabilen el tipi Raman enstrümantasyonunun geliştirilmesine yol açmıştır. Bruker'in analizörü BRAVO, yüksek performanslı laboratuvar sınıfı Raman spektrometresini, yerleşik veri değerlendirmesi için sezgisel yazılım ve elde taşınan formatta aktif floresans azaltma SSE™ [2] ile birlikte içerir.

SSE™- floresan azaltımı ve yüksek hassasiyet

Birçok mineral, lazer uyarımı sonucunda güçlü bir floresans sinyali yayar. Bu floresans sinyali, Şekil 1'de (kırmızı spektrum) gösterildiği gibi Raman imzasını maskeleyebilir. SSE™ tekniği uygulanarak Raman sinyalleri yoğun floresans katkılarından başarılı bir şekilde çıkarılır, böylece yüksek düzeyde hassasiyet ve seçicilik korunur. Verilen örnekte, kaolinitten (mavi) elde edilen spektrum, tezgah üstü FT-Raman sisteminde (1064 nm uyarım) elde edilen Raman imzasıyla çok iyi eşleşir.

Anahtar Kelimeler                                                            Enstrümantasyon ve Yazılım

Raman                                                                                 BRAVO

Mineraller                                                                           OPUS Spektroskopik Yazılımı

Floresan                                                                              Spektral Veritabanları

Şekil 1: FT-Raman verileriyle karşılaştırıldığında, floresans hafifletme SSE™'si olan ve olmayan kaolinitin Raman spektrumu.

Malzeme Kimliği

BRAVO, malzeme tanımlama ve doğrulamaya yönelik özel bir Raman analizörüdür. Ölçülen bir Raman spektrumu, yerleşik kütüphane verileriyle karşılaştırılan bir parmak izi görevi görür ve sonuç, anında dokunmatik ekranda sunulur. Daha sonra veriler, raporlama veya daha sonraki veri değerlendirmesi için bir bilgisayara aktarılabilir.

Veritabanları

Tanımlama amacıyla kapsamlı veri tabanlarının kullanılması önemlidir. Açık kaynaklı Raman spektrumları, tezgah üstü cihazlardan elde edilen kendi verileriniz veya BRAVO'nun kendisi gibi mevcut herhangi bir Raman verisine dayalı kütüphaneler oluşturmak mümkündür.

Eşsiz Doğruluk

BRAVO'nun spektrometresi, benzer mineralleri ayırt etmek ve kesin tanımlamalar yapmak için önemli olan, elde taşınır bir cihaz için rakipsiz dalga sayısı doğruluğu sunar (bkz. Şekil 2). Sertifikalı referans örnekleriyle yapılan performans testlerine dayanan BRAVO, +/- 1 cm^-1 aralığında doğruluk değerlerine ulaşıyor [3].

Şekil 2: Minerallerdeki küçük farklılıkları ayırt etmek için kesin bant konumları genellikle önemlidir.

Mineral Sınıfları

BRAVO, yakın zamanda Jehlička ve diğerleri tarafından değerlendirildiği gibi, değerli taşlar, karbonatlar, sülfatlar, oksitler, fosfatlar vb.nin yanı sıra organik mineraller de dahil olmak üzere çeşitli mineral sınıflarının tanımlanması için uygulanabilir. [4]. Örnek olarak Şekil 3'te farklı minerallerden BRAVO ile elde edilen çeşitli Raman spektrumları gösterilmektedir. Her spektrum, kütüphane eşleştirmesi için parmak izi gibi kullanılan farklı bir imzayı gösterir.

Şekil 3: Farklı minerallerin Raman spektrumları.

Faydalar

• Aktif floresan azaltma SSE™ ile yüksek performanslı spektrometre
• Kapsamlı mineral spektrum kütüphaneleri oluşturulabilir
• Kesin malzeme tanımlaması için eşsiz dalga sayısı doğruluğu [3]
• Optimum ölçüm koşulları için çeşitli adaptörler mevcuttur
• OPUS yazılım paketini kullanarak WiFi/Ethernet üzerinden gelişmiş satın alma modu [5]

Referanslar

[1] https://www.bruker.com/applications/material-science/ mining-minerals.html

[2] Bruker Product Note T29 12/15, Efficient mitigation of fluorescence in Raman spectroscopy using SSETM

[3] Bruker Product Note T30 03/16, Accuracy is crucial: The starting point for a robust transfer of methods

[4] Jehlička et al, J. Raman Spectrosc.(2017), doi: 10.1002/ jrs.5105

[5] Bruker Product Note R34 05/16, Advanced Data Acquisition and Evaluation in Handheld Raman Spectroscopy