Principios de análisis instrumental

están equipados con sistemas que cuentan los fotones par¡l medir la intensidad Raman. Puesto que el conteo de fotones es inheren– temente una técnica digital, dichos sistemas se instalan con facili– dad en los sistemas de datos de las computadoras modernas. Muchos de los instrumentos Raman más recientes han reem– plazado los monocromadores de salida de una sola longitud de onda con un espectrógrafo y un detector en red. Los fotodiodos en serie fueron el primer detector que se utilizó; facilitan la reco– lección simultánea de espectros de Raman completos. Los foto– diodos en serie se usan junto con un intensificador de imágenes para amplificar la débil señal Raman. Recientemente, tanto los dispositivos de transferencia de carga, como los dispositivos de acoplamiento de carga y de inyec– ción de carga, se han utilizado en los espectrómetros Raman. La figura 18.9 ilustra un espectrómetro Raman de fibra óptica que usa un dispositivo de acoplamiento de carga como detector multi– canal. En este caso, filtros pasabanda y de rechazo de banda (o de muesca) de alta calidad proporcionan un buen rechazo de la luz parásita. El dispositivo de acoplamiento de carga puede ser bidi– mensional o, en algunos casos, lineal. Espectrómetros Raman de transformada de Fourier El instrumento Raman de transformada de Fourier está equipado con un interferómetro de Michelson, similar al que se usa en los espectrómetros IR de transformada de Fourier, y con un rayo láser Nd-YAG de onda continua, como se muestra en la figura 18.10. El uso de una fuente de 1064 nm (1.064p.m) elimina virtualmente la fluorescencia o la fotodescomposición de las muestras. Por tanto, los colorantes y otros compuestos fluorescentes pueden r7vr1 Tutorial: Aprenda más acerca de Los instrumentos Raman _L:.!...J __ en www.tinyurl.comjskoogpia 7* ·Este material se encuentra disponible en inglés. ))) 18B Instrumentos 437 ser estudiados con los instrumentos Raman de transformada de Fourier. Éstos también proporcionan una precisión mucho mejor de la frecuencia comparados con los instrumentos ordinarios, lo cual facilita las sustracciones de espectros y las mediciones de alta resolución. Una desventaja del espectrómetro Raman de transformada de Fourier es que el agua absorbe en la región de 1000 nm, lo cual puede anular la ventaja del instrumento de poder usar disolucio– nes acuosas. Asimismo, los filtros ópticos, como se muestra en la figura 18.10, son una necesidad. La luz parásita procedente del rayo láser se tiene que eliminar porque tiene la capacidad de satu– rar a muchos transductores. La línea de difusión de Rayleigh es a menudo seis órdenes de magnitud mayor que las líneas Raman del desplazamiento Stokes, y la intensidad de dicha línea se tiene que reducir al mínimo antes de que choque con el transductor. Para este objetivo, se usan filtros de muesca holográficos y de otros tipos. Puesto que la difusión de Raman procedente de un rayo láser Nd-YAG puede ocurrir a longitudes de onda tan lar– gas como 1700 nm, no se usan fotomultiplicadores ni muchos de los detectores en serie. En cambio, la mayoría de los instrumentos Raman de transformada de Fourier están equipados con dispositi– vos fotoconductores de InGaAs y Ge como transductores. Dichos dispositivos funcionan casi siempre a temperaturas criogénicas. El espectrómetro Raman de transformada de Fourier tiene muchas ventajas únicas. No obstante, las limitaciones menciona– das antes significan que los instrumentos Raman dispersivos se utilizarán ampliamente durante un tiempo. Espectrómetros Raman portátiles La disponibilidad de láseres de diodo de bajo costo, filtros de ancho de banda estrecho y detectores DAC ha fomentado el desa– rrollo de instrumentos Raman portátiles y de mano. Varias com– pañías de instrumentos han introducido estos dispositivos. Están encontrando aplicaciones para identificar, verificar y certificar materiales para la industria, seguridad nacional y análisis forense. Fibra de excitac ión Sonda para la muestra ~ PB ~_...._f-1--(\~ Diodo .___I::J-..__~L_j láser RB Muestra --~yo eto>>----------------:7 Rejilla ~ DAC FIGURA 18.9 Espectrómetro Raman de fibra óptica con espectrógrafo y detector con dispositivo de acoplamiento de carga (DAC). El filtro pasa– banda (PB) se utiliza para aislar una sola línea del rayo láser. El filtro de rechazo de banda (RB) reduce al mínimo la radiación difundida de Rayleigh.