Исследование или анализ материалов с помощью оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей: ...раманское рассеяние – G01N 21/65

Изобретение относится к области оптического анализа состава вещества по спектрам рамановского рассеяния и люминесценции и касается спектрально-селективного портативного раман-люминесцентного анализатора. Спектрально-селективный портативный раман-люминесцентный анализатор дополнительно содержит микроскопный объектив или микроскоп и подключенный к компьютеру одно- или двухкоординатный транслятор образца. Анализатор выполнен с возможностью управления устройством перемещения образца, а также синхронизации пошагового сканирования образца и идентификации вещества на каждом шаге с фокусировкой лазерного луча объективом микроскопа в пятно микронных или субмикронных размеров. Технический результат заключается в повышении чувствительности и разрешающей способности, а также в исключении необходимости расшифровки сложных спектров многокомпонентных смесей. 1 ил.

Изобретение относится к области оптически активных сенсорных технологий, предназначенных для детектирования молекул газов или жидкостей, в том числе токсичных и взрывчатых веществ. В основе метода детектирования молекул с помощью чувствительного элемента на основе щелевых кремниевых микроструктур с наноструктурированным пористым слоем на поверхности кремниевых стенок лежит эффект комбинационного рассеяния света на характерных колебательных модах молекул, усиленный за счет частичной локализации света в среде с периодически модулированным показателем преломления (щелевой кремний). Дополнительное увеличение вероятности взаимодействия света с молекулами детектируемых газа или жидкости может достигаться за счет наличия развитой поверхности пористого слоя, что приводит к значительному повышению чувствительности газового сенсора. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Система может быть использована при исследовании свойств газовых сред, в том числе, с химическими реакциями, в малых объемах, методами спектроскопии рассеяния или поглощения света. Система включает способные перемещаться в направлении к точке фокуса сборки оптических элементов, каждая из которых содержит два плоских поворотных зеркала в юстировочной головке, обеспечивающей независимый наклон каждого зеркала в двух направлениях, и линзу между ними, установленную на двойном фокусном расстоянии по ходу пучка от измерительного объема. Сборки обеспечивают фокусировку отраженного пучка в той же точке. Одна сборка, содержащая линзу и плоское зеркало или только вогнутое зеркало, направляет лазерный пучок так, что он проходит весь свой путь в обратном направлении, при этом число проходов равно от 4 и более в зависимости от числа установленных сборок оптических элементов. Технический результат - повышение интенсивности полезного сигнала и уменьшение оптических искажений лазерного пучка за счет многократного прохождения лазерного пучка через измерительный объем. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для анализа состава многокомпонентных газовых сред. Облучают анализируемую газовую среду лазерным линейно-поляризованным монохроматическим излучением и последовательно регистрируют два спектра комбинационного рассеяния света J_||(2) и J ( ). Для первого электрический вектор рассеянного света параллелен электрическому вектору возбуждающего лазерного излучения, а для второго ортогонален. По изотропному спектру рассеяния, полученному из условия , где f( ) - представляет собой отношение спектрального коэффициента пропускания аппаратурой излучения, электрический вектор которого параллелен электрическому вектору возбуждающего лазерного излучения, к аналогичному коэффициенту пропускания для ортогональной поляризации, определяют состав анализируемой среды. Изобретение обеспечивает возможность идентификации большего количества компонент исследуемой газовой среды и, соответственно, повышение достоверности анализа. 3 ил.

Многопроходная оптическая система состоит из двух одинаковых сферических зеркал, центры которых лежат в диаметрально противоположных точках поверхности одной воображаемой сферы, имеющей радиус, равный радиусу кривизны зеркал, а также лазера и фокусирующей линзы, расположенных на одной оптической оси, которая проходит внутри этой сферы на некотором расстоянии от ее центра и пересекается с поверхностью 1-го зеркала. Фокус линзы находится примерно на расстоянии радиуса кривизны зеркала от этой точки пересечения. Оптическая ось 2-го зеркала составляет в плоскости, образованной оптической осью линзы и центром сферы, угол = ²/[2( -2 )] с радиусом сферы, проведенным в центр 2-го зеркала, где =arcsin(r/2R), =arcsin(R₀/R), в которых r - радиус лазерного луча, R₀ - размер зеркал, R - радиус кривизны зеркал. Технический результат - увеличение интенсивности сигнала комбинационного рассеяния. 5 ил.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения микроколичеств различных металлов в растворах (питьевой, сточной воде и промышленных отходах). Способ заключается в использовании спектроскопии комбинационного рассеяния и активных субстратов, реализующих эффект гигантского комбинационного рассеяния для усиления оптического сигнала от комплекса ионов металла с органическим красителем, в котором растворы, соскобы или смывы с твердых поверхностей применяют для приготовления раствора для анализа. В этот раствор добавляют комплексообразующий органический краситель, через несколько минут, после образования комплекса, в раствор помещают твердотельный активный субстрат. Время адсорбции аналита на поверхность усиливающего сигнал комбинационного рассеяния материала составляет 1,5-2 ч. Высушенный образец помещают в измерительном отсеке спектрометра комбинационного рассеяния, получают спектр комбинационного рассеяния и проводят его анализ на наличие линий, отнесенных к колебаниям комплекса ионов металла с органическим красителем. Изобретение позволяет повысить чувствительность определения и расширить арсенал методов детектирования и контроля содержания различных металлов в растворах. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к измерительной технике. Раскрыты оптический датчик и способ его использования с лазерным пучком возбуждения видимого света и детектором на основе спектроскопии комбинационного рассеяния, для обнаружения наличия химических групп в аналите, нанесенном на датчик. Датчик включает в себя подложку, плазмон-резонансное зеркало, сформированное на чувствительной поверхности подложки, слой плазмон-резонансных частиц, размещенный поверх зеркала, и слой оптически прозрачного диэлектрика толщиной около 2-40 нм, разделяющий зеркало и слой частиц. Слой частиц образован периодической матрицей плазмон-резонансных частиц, имеющих (i) покрытие, способное связывать молекулы аналита, имеющих (ii) по существу, однородные размеры и формы частиц в выбранном диапазоне размеров 50-200 нм и (iii) регулярное периодическое расстояние между частицами, меньшее длины волны лазерного пучка возбуждения. Устройство способно обнаруживать аналит с коэффициентом усиления до 10¹²-10¹⁴, т.е. обнаруживать отдельные молекулы аналита. Технический результат - повышение чувствительности анализа. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к измерению поверхностного плазмонного резонанса. Способ измерения поверхностного плазмонного резонанса включает помещение соединения благородного металла на нижнюю грань призмы, облучение призмы светом для обнаружения отраженного света. Соединение благородного металла содержит заместители на стороне, противоположной стороне, контактирующей с призмой, при этом исследуемый образец добавляют к стороне, имеющей заместители в соединении благородного металла. Технический результат - изобретение дает возможность легко обнаружить существование фосфорилированного пептида (белка) и определить, является ли пептид в биологических материалах фосфорилированным или нет. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к методам исследования количественно-качественного состава различных смесей. В способе возбуждают исследуемую смесь лазерным излучением, после чего регистрируют спектр ее комбинационного рассеяния. При установлении количественного содержания компонентов выбирают базовое значение I_j интенсивности полосы комбинационного рассеяния, соответствующей j-му компоненту смеси, где j=1 N, и N - общее число компонентов смеси, после чего определяют отношение интенсивностей полос комбинационного рассеяния каждого из исследуемых компонентов смеси к указанному базовому значению I_k/I_j, где k=1 N, k j. После этого вычисляют отношение концентрации каждого компонента к концентрации базового j-го компонента, а затем вычисляют парциальную концентрацию р_n каждого компонента. Технический результат: обеспечивается определение парциальных концентраций компонентов смесей с заданной степенью точности с возможностью контроля образцов смеси непосредственно в емкостях, расположенных на произвольном расстоянии от измерительной аппаратуры как в зоне прямой видимости, так и вне ее, при использовании несложного оборудования. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения относятся к области обогащения и сортировки полезных ископаемых и могут быть использованы при обогащении алмазосодержащих руд и сортировке алмазов по качественным характеристикам. Способ включает облучение минералов оптическим излучением, регистрацию рассеянного излучения в двух спектральных полосах определенной ширины, одна из которых содержит линию комбинационного рассеяния, вторая полоса не содержит линию комбинационного рассеяния, но охватывает первую с двух сторон, сравнение сигналов в этих полосах, идентификацию и разделение минералов по результатам этого сравнения, в котором ширина полос спектра регулируется согласно условию: ₁= ₀± , ₂= ₀±2 - ₁, где: ₁ - ширина полосы спектра, содержащая линию комбинационного рассеянного излучения; ₂ - ширина полосы спектра, не содержащая линию комбинационного рассеяния, но охватывающая первую с двух сторон; ₀ - частота максимума линии комбинационного рассеяния; - полоса частот выбранной линии в спектре комбинационного рассеяния. Устройство состоит из бункера, питателя, источника оптического излучения, входной щели, собирающей линзы, диспергирующего элемента, измерительного канала с выходной щелью определенной ширины, внешняя поверхность которого отражающая, опорного канала, принимающего световой поток, отраженный от внешней поверхности выходной щели измерительного канала, снабженного выходной щелью, фотоприемников, электронного блока, исполнительного механизма, приемников концентратного и хвостового продуктов, при этом щели опорного и измерительного каналов расположены соосно и выполнены регулируемыми. Техническим результатом является повышение селективности сепарации за счет более точного выделения рамановского рассеяния из фона. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.