ứng dụng raman trong khoa hoc vat lieu

Polime và nhũ tương: Polime đã được nghiên cứu bằng phương pháo tán xạ Raman để nhận biết cấu trúc, thành phần, sự lưu hóa và mức độ polime hóa trong chất rắn, chất nóng chảy, màng và cá

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM THÁI NGUYÊN

- -BÀI TIỂU LUẬN

Đề tài:

ỨNG DỤNG CỦA QUANG PHỔ RAMAN TRONG KỸ THUẬT VÀ THỰC TẾ ĐỜI SỐNG

Khoa vật lý : ĐH Sư Phạm Thái Nguyên Môn : PP Nghiên cứu cấu trúc vật liệu

Học viên: Ngô Văn Cường L23B.167

Thái Nguyên, 10/04/2016

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA QUANG PHỔ RAMAN

1 Khoa học vật liệu

Vật liệu vô cơ và khoáng vật: Quang phổ Raman là công cụ rất tốt để khảo sát các vật liệu vô cơ hoặc các vật liệu chứa các thành phần vô cơ Nó là một trong số ít các

kỹ thuật phân tích có thể nhận biết một cách rõ ràng và chỉ ra các biểu hiện đặc trưng của cả các nguyên tố và phân tử Phương pháp tán xạ Raman cung cấp thông tin về độ sạch và dạng vật lí của các nguyên tố như cacbon, genmani, lưu huỳnh và silic,… Ví

dụ, bắt đầu từ cacbon vô định hình thì dải phổ trờ nên hẹp dần lại khi độ tinh thể tăng lên, và có độ rộng bán phổ nhỏ nhất đối với kim cương Việc thực hiện các khảo sát này đòi hỏi phải sử dụng các bước sóng kích thích khác nhau Trong khi phổ Raman của kim cương dễ dàng ghi được với bước sóng kích thích 1064mm thì cacbon vô định hình lại hấp thụ mạnh ánh sáng tại bước sóng này và bị nóng lên Vì vậy, các bước sóng kích thích trong vùng nhìn thấy thường được sử dụng để đo phổ Raman của cacbon vô định hình và cả graphit Việc sử dụng bước sóng kích thích 1064mm đòi hỏi phải phân tán chúng trong các vật liệu khác

Hình 1.1 Các phổ Raman của hai bao thể trong mẫu ruby Việt Nam

Các kết quả thực nghiệm đã cho thấy ưu thế của quang phổ Raman đối với các chất

vô cơ Bằng kỹ thuật phân tích này đã phát hiện bụi của thành phố có chứa các hạt vô

cơ anhiđit, canxit, đolomit và quac Khoáng vật bao gồm các phân tử vô cơ xuất hiện một cách tự nhiên, có cấu trúc và hình dạng đặc trưng Kĩ thuật hiển vi Raman tỏ ra rất hiệu quả để nhận biết các chất khí, chất lỏng và các bao thể rắn trong khoáng vật, và vì vậy đã được áp dung rộng rãi trong địa chất để nghiên cứu các chất vô cơ có trong lòng Trái Đất và ngoài hành tinh Trên hình 1.1 minh họa kết quả phân tích hai bao thể trong rubi Việt Nam khi sử dụng kĩ thuật đồng tiêu Phổ Raman cho thấy thành phần của hai bao thể này là canxit và apatit

Hình 1.2 chỉ ra sự khác nhau giữa các pha

anatase và rutile của TiO2 Sự khác nhau này

đã được sử dụng để điều khiển thiết bị trong

dây chuyển sản xuất loại sản phẩm công

nghiệp quan trọng này Đa phần các hợp chất

vô cơ có các dải phổ Raman rất hẹp, và do đó

có thể dễ dàng phân biệt các hợp chất vô cơ

thành phần có trong hỗn hợp của chúng

Trong nhiều trường hợp, phổ Raman của các

vật liệu hữu cơ có các dải mạnh tại cùng vị trí

như trong phổ hồng ngoại, nhưng có một số

ngoại lệ đáng chú ý đối với các vật liệu vô cơ

Đối với sunphat các dải phổ Raman và hấp thụ

hồng ngoại có hình dạng rất khác nhau

Hình 1.2 Các phổ Raman tương ứng với các pha anatase và rutile của TiO2

nhưng lại có các vị trí giống nhau, trong khi đó các dải phổ của cacbonat bị dịch đáng

kể so với nhau Sự khác nhau này được giải thích do sự thay đổi cường độ tương đối của các dao động đối xứng và phản đối xứng

Bên cạnh huỳnh quang dải rộng thông thường có thể xuất hiện các dảu phổ hẹp đặc trưng của khoáng vật có bản chất huỳnh quang Các dải phổ hẹp này rất dễ bị nhầm lẫn với dải phổ Raman của các nhóm chức hóa học Nói chung, vì các bước sóng kích thích khác nhau không ảnh hưởng đến vị trí của các dải phổ Raman, nên có thể phân biệt các dải phổ Raman với các dải huỳnh quang hẹp bằng cách thay đổi bước sóng kích thích, hoặc đo kiểm tra phổ Raman anti-Stokes So với các vật liệu vô cơ có thể bị thay đổi do hình dạng, kích thước hạt hoặc định hướng của tinh thể trong chùm tia kích thích

Hiện nay, việc phân tích các chất vô cơ và khoáng vật bằng quan phổ Raman đã mở rộng sang lĩnh vực thương mại như điều khiển việc sản xuất bột TiO2 ở quy mô công nghiệp, đánh giá định lượng các chất vô cơ có trong các bể chứa, kiểm tra chất lượng kim cương, xác định các loại ngọc bích khoáng vật khác nhau

Chất màu: Như đã trình bày, kĩ thuật SEERS làm tăng độ nhạy lên 106 lần và dập tắt mạnh huỳnh quang, còn khi áp dụng kĩ thuật Raman cộng hưởng thì độ nhạy được tăng len 104 lần Sự kết hợp của hai kĩ thuật này tăng cường tín hiệu Raman đến

các nghiên cứu gần đây đã khẳng định giới hạn phát hiện các chất màu này của SEERS

là ~ 10-18 mol Giới hạn phát hiện thấp đã mở rộng khả năng áp dụng kĩ thuật SEERS sang lĩnh vực sinh học Trong khi quang phổ hồng ngoại bị hạn chế bởi sự hấp thị mạnh của nước, thì ngược lại nước là môi trường tán xạ Raman rất yếu Một trong các lĩnh vực đang được quan tâm là đánh dấu DNA bằng chromophore thay cho các chất huỳnh quang Các công bố gần đây đã cho thấy chromophore được nhận biết rất tốt khi

sử dụng kĩ thuật SERRS, và nhờ độ nhạy cao nên kĩ thuật này có thể phát hiện DNA ở

chromophore trong các loại mực viết, các sợi được nhuộm màu và các son bôi môi, hoặc để phát hiện lượng thuốc nhuộm ở mức rất thấp đã phản ứng trên các sợi cellulose khi nhuộm màu

Polime và nhũ tương: Polime đã được nghiên cứu bằng phương pháo tán xạ Raman

để nhận biết cấu trúc, thành phần, sự lưu hóa và mức độ polime hóa trong chất rắn, chất nóng chảy, màng và các trạng thái nhũ tương Trên thực tế, polime không phải là chất tán xạ Raman rất mạnh và các màng mỏng polime thường gấp lại khi đo Tuy nhiên, mức độ tán xạ Raman yếu của polime lại là ưu điểm khi phân tích các chất, ví

dụ như aspirin, được bọc trong màng polime Bản chất hóa học và bản chất vật lí của polime cần được lưu ý trước khi khảo sát bằng quang phổ Raman Kĩ thuật chế tạo mẫu, trạng thái vật lí (hạt nhỏ, mỏng,…) hình thái (mức độ xếp chặt của các chuỗi là

vĩ mô hay vi mô), các tính chất nhiệt ( nhiệt độ nóng chảy cao hay thấp), trạng thái của

sự lưu hóa, phân bố đồng trùng hợp, và mức độ đồng chất của các chất phụ gia có thể ảnh hưởng đến cách đặt mẫu và điều kiện đo phổ Raman Nhiều mẫu có thể đặt trực tiếp trong chùm tia kích thích hoặc được đặt trong lọ thủy tinh Khi phân tích các mẫu

ở thể nhũ tương thì cần đặc biệt chú ý ảnh hưởng của kích thước “ hạt” lên phép đo trong mối liên quan với bước sóng kích thích được sử dụng Cũng cần lưu ý rằng việc tăng công suất laze để nhận được phổ Raman rõ ràng của các chất tán xạ yếu có thế gây ra sự phá hủy mẫu do nhiệt hoặc làm thay đổi cấu trúc của polime

Do khả năng phát hiện các thay đổi tinh tế nên quang phổ Raman đã được sử dụng

để thu nhận ảnh hiển vi về phân bố các loại polime trong hỗn hợp pha trộn của chúng

Sự khác nhau về hình thái, độ dài chuỗi polime và định hướng phân tử đã được nghiên cứu khi kết hợp phương pháp hấp thụ hồng ngoại và tán xạ Raman

Ngoài việc nghiên cứu bản thân các polime, quang phổ Raman đã được sử dụng để nghiên cứu các vật liệu tổ hợp polime Chúng thường có các thành phần bổ sung để tăng cường hoặc duy trì tuổi thọ bằng cách giảm sự oxi hóa hoặc bảo vệ gốc tự do Thành phần bổ sung thường là các chất vô cơ như silicat, cacbonat và cacbon hoặc lưu huỳnh Phổ Raman của các chất này là hoàn toàn khác nhau Sự thay đổi của phổ Raman có thể cung cấp thông tin về thành phần hóa học, trạng thái vật lí và độ bền của vật liệu tổ hợp

Phổ Raman có thể được sử dụng để nghiên cứu quá trình polime hóa hoặc sự già hóa của polime Liên kết đôi trong acrylate là rất mạnh và hoàn toàn nhận biết được trên phổ Raman Kki xảy ra quá trình polime hóa thì cường độ của liên kết này bị giảm

đi, và có thể dễ dàng được phát hiện Việc theo dõi quá trình polime hóa trong môi trường nước là rất khó khăn đối với nhiều phương pháp truyền thống Tuy nhiên, bằng

cách sử dụng thiết bị Raman với đầu dò sợi quang có thể theo dõi sự giảm cường độ của một dải phổ liên quan với monomer trực tiếp trong quá trình chế tạo

Việc xác định định lượng trong quang phổ Raman đối với polime có mức độ phức tạp khác nhau phụ thuộc vào đối tượng được khảo sát Cường độ tương đối trên phổ Raman thường được xem là tỉ lệ vói nồng độ vật chất, công suất laze và tiết diện tán xạ Raman Vì rất khó xác định tiết diện tán xạ Raman nên cường độ tuyệt đối của dải phổ rất ít khi được đề cập Phương pháp thường được sử dung là xác định các cường độ tương đối thông qua tỉ số của các dải phố Đối với hỗn hợp nhiều thành phần, các vật liệu tổ hợp hoặc khi các đặc trưng hình thái cần được tính đến thì phải sử dụng các kĩ thuật định lượng tinh tế áp dụng cho một vài dải phổ hoặc cho cả vùng phổ trọn vẹn

2 Vật liệu và linh kiện điện tử

Nhờ kết hợp kĩ thuật hiển vi, phương pháp tán xạ Raman đã đạt được độ phân giải không gian cao và trở thành công cụ rất hiệu quả để nghiên cứu các vật liệu bán dẫn cũng như các linh kiện vi điện tử và quang electron Hiện nay, kĩ thuật hiển vi Raman

đã được sử dụng rỗng rãi để nghiên cứu các vật liệu tổ hợp, vật liệu gốm bao gồm các hạt có kích thước nhỏ, các cấu trúc bán dẫn dị chất và các cấu trúc linh kiện bán dẫn khác nhau,… Phép đo rất thích hợp khi nghiên cứu các miền nhỏ trong vật liệu khối và các hạt có kích thước nhỏ Bằng việc quét phổ Raman trên bề mặt mẫu có thể nhận được hình ảnh Raman về phân bố không gian của các đại lượng vật lí như ứng suất, tỉ phần nguyên tử trong các tinh thể nhiều thành phần, nồng độ tạp chất, nồng độ hạt tải

tự do và định hướng tinh thể Các thông tin nhận được không chỉ được dùng để đánh giá chất lượng mẫu mà còn cho phép đoán nhận các quá trình động học liên quan như quá trình phát triển tinh thểm sự khuếch tán nguyên tử và các quá trinh phản ứng xảy

ra tại mặt phân cách trong các cấu trúc dị chất hoặc trên bề mặt mẫu

Có thể khảo sát ứng suất trong các linh kiện điện tử bán dẫn thông qua sự thay đổi

vị trí số sóng của dải phổ Raman Sự thay đổi này đã được sử dụng để dụng lại bản đồ Raman trên bề mặt của chúng Trong vật liệu silicon pha tạp bo mạch thì vạch phonon quang dọc (LO) bi dịch về phía tần số thấp hơn và mở rộng khi nồng độ bo tăng lên Các màng SiO2 pha tạp flo đã được khảo sát bằng quang phổ Raman để xác định tỉ số của flo và oxi, và ảnh hưởng của flo lên tính chất điện môi của màng

Vấn đề pha tạp đóng vai trò quan trọng trong công nghệ chế tạo các linh kiện vi điện tử và quang electron Nồng độ và linh động của hạt tải trong miền tích cực của linh kiện thường được kiểm tra bằng phép đo Hall truyền thống do các ưu điểm của phương pháp này là khả năng xác định trực tiếp, có độ tin cậy và độ chính xác cao Tuy nhiên, để thực hiện phép đo Hall thì phải tạo các điện cực tiếp xúc cho mẫu Nói chung, phương pháp Hall chỉ cho phép xác định giá trị nồng độ và độ linh động trung bình Việc xác định phân bố hạt tải trong mẫu phải dựa vào phép đo C-V và cũng chỉ

áp dụng được cho chuyển tiếp p-n hoặc chuyển tiếp kim loại – bán dẫn trong một miền giới hạn của chất bán dẫn Với khả năng phân tích nhanh, chính xác, không tiếp xúc, không phá hủy mẫu và có độ phân giải không gian cao, kĩ thuật hiển vi Raman thực sự rất hiệu quả để xác định nồng độ của một số vật liệu bán dẫn như GaAs, Ga1-xAlxAs, GaP, InP, SiC, ZnO, CdS, ZnSe,…

Trên hình 1.3 so sánh các giá trị nồng độ

hạt tải trong mạng p-GaP được xác định

từ phổ Raman và từ phép đo Hall Kết quả

so sánh cho thấy sự phù hợp tốt của các

nồng độ hạt tải nhận được từ hai phương

pháp, và do đó có thể sử dụng tán xạ

Raman như một phương pháp không tiếp

xúc và không phá hủy mẫu để xác định

thông số điện quan trọng này của vật liệu

Thậm chí, kĩ thuật hiển vi Raman là thuận

lợi hơn khi xác định nồng độ hạt tải trực

tiếp trên các chip của linh kiện

Hình 1.3 So sánh các giá tri nồng độ hạt tải trong các màng p-GaP được xác định

từ phổ Raman và từ phép đo Hall;

Sự phân giải không gian tốt cho khả năng sử dụng kĩ thuật hiển vi Raman để quét phổ trên bề mặt của màng GaP có độ dẫn điện loại p nhằm xác định phân bố nồng độ hạt tải theo bề mặt màng Trên H trình bày sự phân bố nồng độ hạt tải theo bề mặt màng p-GaP xác định từ các phổ Raman nhận được Diện tích bề mặt màng được khảo sát là 100 x 100µm2 Nồng độ hạt tải trung bình trong mạng xác địn từ phép đo Hall bằng ~1,0.1018 cm-3 Có thể nhận thấy phân bố nồng độ hạt tải có dạng gợn sóng và hình ảnh nhận được phù hợp tốt với ảnh cathode huỳnh quang của màng

Chuyển tiếp p-n là miền tích cực trong rất

nhiều linh kiện electron và quang

electron, và vì vậy phân bố nồng độ hạt

tải trong miền chuyển tiếp p-n có ý nghĩa

rất quan trọng đối với hiệu suất của linh

kiện Trên hình 1.4 chỉ ra sự thay đổi

nồng độ hạt tải trong miền chuyển tiếp

p-n của cấu trúc p-GaP/p-n-GaP theo khoảp-ng

cách tính từ bề mặt màng p-GaP Sự quét

phổ Raman qua chuyển tiếp p-n được

thực hiện trên mặt cắt của màng

p-GaP/n-GaP Từ đồ thì trên hình 1.4 có thể đánh

giá độ dày của màng p-GaP bằng khoảng

6µm

Hình 1.4 phân bố nồng độ hạt tải trong miền chuyển tiếp p-n của cấu trúc màng p-GaP/n-GaP

Nồng độ lỗ trống khá đồng đều trong khoảng 4µm đầu tiên tính từ bề mặt màng p-GaP, nhưng giảm khá đột ngột khi tới gần chuyển tiếp p-n Ngược lại, nồng độ electron giảm dần khi tiến tới chuyển tiếp p-n Sự thay đổi này của nồng độ electron là

do một phần tạp chất zinc đã khuếch tán từ màng p-GaP sang màng n-GaP trong quá trình chế tạo tại nhiệt độ cao

3.Sinh học

Quang phổ Raman có cả ưu điểm và nhược điểm khi nghiên cứu các phân tử sinh học Một trong số các ưu điểm của quang phổ Raman là khả năng nghiên cứu in situ các hệ nước, trong khi đó nhược điểm lớn nhất là sử dụng chùm tia có độ hội tụ cao nên rất dễ phá hủy các mô nhạy với ánh sáng Tuy nhiên, có một khoảng rất rộng các

hệ sinh học thích hợp cho các nghiên cứu bằng quang phổ Raman Các nhóm như carbonyl, amin và amit biểu hiện yếu trên phổ Raman, tuy nhiên các nhóm như –S-S-, -SH, -CN, - C = C – và các vòng thơm lại cho các dải phổ tách biệt và có cường độ mạnh Tương tự, có thể dễ dàng nhận biết các nhóm khác như cacbonat và photphat do các dải Raman tách biệt của chúng Kĩ thuật tán xạ Raman cho phép phát hiện các thay đổi về cấu trúc nên có thể phát hiện các dạng thù hình, cấu trúc thứ cấp của peptit và các thay đổi trong khung xương của phân tử Việc tích hợp kính hiển vi và các đầu dò hiển vi vào thiết bị Raman đã làm cho quang phổ Raman thích hợp cho nhiều áp dụng sinh học Như đã đề cập ở trên, các kĩ thuật SERS, và SERRS đã được sử dụng thành công để phát hiện DNA Trong số rất rộng các áp dụng của quang phổ Raman được công bố phải kể đến các kết quả nghiên cứu về liên kết, gen, các tương tác protein, các nghiên cứu về ma trận DNA và protein cũng như về sự phát triển của các tế bào Một

số lượng lớn các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực thực phẩm và y sinh cũng đã được công bố gần đây như sự biến đổi trong các tinh thể axit amino, các vi khuẩn đơn tế bào, các bào tử vi khuẩn, các carotenoi trong nhiều hệ sinh vật, mô tả các vi sinh vật, nấm, thành phần hạt, các tổ hợp liposome, men, mô lành và mô ác tính trong tuyến giáp, và các mô vú của người Các nghiên cứu về cấu trúc của các thể vẩn như enzim P450 Đặc biệt, một trong các vấn đề được quan tâm hàng đầu hiện nay trong lĩnh vực

y học là sử dụng quang phổ Raman để phát hiện in situ các mô và các vùng tiền ung thư

4 Dược phẩm

Quang phổ Raman có các ưu điểm nổi bật trong lĩnh vực dược phẩm như sử dụng

dễ dàng, có thể đo phổ với lượng mẫu nhỏ, có sự khác nhau nhiều về các cường độ tán

xạ tương đối của vật liệu bọc viên thuốc, các thành phần tá dược và các thành phần thuốc Các ưu điểm này và việc tích hợp kính hiển vi hoặc đầu dò sợi quang với thiết

bị Raman đã xác lập vị trí của quang phổ Raman trong ngành công nghiệp dược phẩm Trên thực tế, việc kiểm tra thuốc và các dạng thù hình của thuốc đã được thực hiện với

cả kĩ thuật Raman tán sắc và Raman biến đổi Fourier ( Raman FT)

Khả năng kiểm tra trực tiếp thuốc bên trong vỏ polime cho phép tiết kiệm được thời gian và giá thành Sự tạo lập ảnh Raman của viên thuốc cho phép xác định sự phân bố

và lượng tương đối của các thành phần thuốc hoạt tính, các thành phần tá dược và các chất gấn kết Thuốc hoạt tính thường là hợp chất dựa trên aromatic có các phổ Raman tách biệt, trong khi đó các thành phần khác là đường, cellulose hoặc các vật liệu vô cơ Các tính chất của bản thân thành phần thuốc hoạt tính cũng có thể thay đổi phụ thuộc vào dạng vật lí và độ kết tinh Các vấn đề này ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và do đó hiệu quả của thuốc Có thể đo in situ các mẫu thuốc qua lớp vỏ bọc chất dẻo và trong suốt Điều đó có ý nghĩa cả về tốc độ phân tích và tránh sự nhiểm bẩn mẫu Chùm tia laze được hội tụ qua kính hiển vi lên trên bề mặt của viên thuốc dưới lớp vỏ bằng chất dẻo Phần diện tích của viên thuốc được kích thích với công suất cao sẽ cho tín hiệu tán xạ Raman mạnh nhất, và do đó có thể phân biệt rõ phần quan tâm của viên/bột thuốc với lớp vỏ chất dẻo

Một trong các tính chất ảnh hưởng lớn lên hiệu quả của thuốc là dạng thù hình Thuật ngữ này được sử dụng trong sinh học và dược phẩm với nghĩa hoàn toàn khác nhau Trong dược phẩm, dạng thù hình được sử dụng để chỉ các dạng vật lí khác nhau của các phân tử giống nhau Quang phổ Raman rất thích hợp để nghiên cứu dạng thù hình vì việc chuẩn bị mẫu đơn giản đã giảm thiểu các rủi ro làm thay đổi dạng thù hình của mẫu Mặc dù có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của thuốc, nhưng trên thực tế các hãng sản xuất giữ bí mật về dạng thù hình của thuốc

5 Mĩ thuật và khảo cổ

Một trong các ưu thế chủ yếu của quang phổ Raman trong lĩnh vực này là khắc phục được vấn đề về mẫu phân tích Các vật liệu được khảo sát hoặc bản thân chúng rất có giá trị hoặc là một phần của đối tượng cực kì có giá trị Thậm chí việc lấy một lượng mẫu nhỏ nhất để phân tích cũng có thể gây ra sự phá hỏng và làm mất giá trị của tác phẩm nghệ thuật hay các vật khảo cổ Phổ Raman có thể nhận được từ các vi mẫu, hoặc có thể sử dụng kĩ thuật đồng tiêu để đo phổ theo chiều sâu mà không phải tách lớp Trong trường hợp không được lấy mẫu thì có thể thực hiện phép đo tán xạ Raman thông qua đầu dò sợi quang

Để làm việc trong lĩnh vực mĩ thuật thì cần có hiểu biết rộng về các thành phần của màu vẽ được sử dụng trong hội họa hay trang trí các đối tượng nghệ thuật Trong nhiều thế kỉ trước đây chỉ có các màu vẽ có thành phần vô cơ và các thuốc nhuộm tự nhiên Cho đến tận thế kỷ thứ XIX, hầu như mới chỉ có rất ít các thuốc nhuộm tổng hợp với khả năng nhận biết không chỉ vật liệu vô cơ được sử dụng mà cả các dạng vật

lí của chúng bằng quang phổ Raman, có thể thiết lập việc sử dụng các màu vẽ, thuốc nhuộm và các chất màu được tổng hợp nhân tạo theo niên đại Do đó, có thể xác định tuổi của các bức tranh và các đồ tạo tác khảo cổ học như gốm sứ Hình 1.6 minh họa các ứng dụng của quang phổ Raman trong lĩnh vực này Sự hiểu biết về thành phần của các chất màu có thể cho phép phân biệt các tác phẩm nghệ thuật và các vật khảo

cổ là nguyên bản, đã được trùng tu hoặc là giả mạo

Không chỉ đối với các chất màu, khả năng nhận biết các loại đá quí, đồ sứ, các sản phẩm ăn mòn kim loại, các vật liệu hữu cơ và các sản phẩm được chế tác từ ngà voi đã làm cho quang phổ Raman thực sự cần thiết trong lĩnh vực này Việc xác định và kiểm soát các sản phẩm từ ngà voi đang được nhiều nước trên thế giới chú ý với mục đích bảo vệ thiên nhiên

6 Khoa học hình sự

Sự phát triển về thiết bị đã làm cho phương pháp tán xạ Raman ngày càng được sử dụng rộng rãi trong khoa học hình sự Ưu điểm chủ yếu của quang phổ Raman trong khoa học hình sự là tránh được sự nhiễm bẩn mẫu do phép đo không tiếp xúc mẫu, kết hợp dễ dàng thiết bị đo với kính hiển vi để phát hiện các vi lượng, và do khả năng phát hiện bản chất đặc trưng của phân tử Cả hai hệ Raman vùng nhìn thấy và Raman FT vùng hồng ngoại gần đều có thể sử dụng trong lĩnh vực này, và việc lựa chọn hệ đo sẽ phụ thuộc vào ưu thế của chúng đối với mẫu cụ thể Ngoài ra, do đặc thù của mẫu trong lĩnh vực này nên các thiết bị đo Raman thường được tích hợp hoặc với kính hiển

vi hoặc với đầu dò sợi quang để có thể thu nhận tín hiệu từ lượng mẫu rất nhỏ, thậm chí từ các vết Bên cạnh việc nhận biết sợi và các vấn đề thuộc về sinh học mà kĩ thuật SER(R)S có thế mạnh thì một trong các ván đề lớn được quan tâm trong cho khoa học hình sự là khả năng nhận biết các chất nổ Nhóm nitro chứa RDX và PETN là các thành phần của chất nổ ở dạng dẻo và có áp suất hơi rất thấp Chúng có thể nhận biết được dễ dàng từ một hạt nhỏ bởi tán xạ Raman Trên thực tế đã ghi nhận được sự xuất hiện của hạt RDX trên dấu vân tay của nghi phạm trong một vụ án