การกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นคืออะไร?
การกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นเป็นปรากฏการณ์ซึ่งสัญญาณแสงจาง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกระเจิงของรามานนั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นและตรวจจับได้ง่ายขึ้นในขณะที่ Raman spectroscopy เป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการระบุโมเลกุลที่มีอยู่ในวัสดุหรือวิธีแก้ปัญหามันถูก จำกัด ด้วยความจริงที่ว่าเอฟเฟกต์อ่อนแอมากโดยปกติจะมีเพียงหนึ่งในทุก ๆ 10 8 โฟตอนที่เข้ามาการกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวส่งผลให้เอฟเฟกต์นี้ถูกขยายอย่างมากโดยทั่วไปโดยปัจจัย 10 3 ถึง 10 6 และในบางสถานการณ์สูงถึง 10 15 การเพิ่มประสิทธิภาพจะเกิดขึ้นได้เมื่อโมเลกุลภายใต้การตรวจสอบสัมผัสกับหรืออยู่ใกล้กับพื้นผิวโลหะที่มีความขรุขระในระดับ 10-100 นาโนเมตร (NM)เงินทองคำและทองแดงให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดและมักจะใช้ในรูปแบบของอนุภาคนาโน
มันเป็นความคิดที่ว่าผลที่เกิดขึ้นจะเกิดขึ้นเมื่อ plasmons ถูกสร้างขึ้นที่พื้นผิวโลหะโดยแสงเลเซอร์ที่ใช้เพื่อให้ได้การกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นPlasmons เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเดินทางไกลข้ามพื้นผิวของโลหะเมื่อเมฆอิเล็กตรอนของโลหะถูกกระตุ้นด้วยแสงความผิดปกติเล็ก ๆ บนพื้นผิวของอนุภาคนาโนดูเหมือนจะมีสมาธิผลกระทบซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่ออนุภาคนาโนถูกจัดเรียงเป็นกลุ่มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากนั้นดูเหมือนจะทำให้โมเลกุลในบริเวณใกล้เคียงทันทีเพื่อแสดงให้เห็นถึงการกระเจิงของรามานที่รุนแรงกว่าปกตินอกจากนี้ยังคิดว่าเคมีอาจมีบทบาทในบางกรณี แต่การวิจัยไปสู่คำอธิบายอย่างต่อเนื่องยังคงดำเนินต่อไปผลกระทบนี้นำไปสู่การพัฒนาของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นของ Raman spectroscopy (SERS) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ขยายขอบเขตของขอบเขตอย่างมากRaman spectroscopy ช่วยให้สามารถตรวจจับสารต่าง ๆ จำนวนน้อยมากโดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีราคาแพงเพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิววัสดุที่อยู่ภายใต้การตรวจสอบจะถูกวางลงบนอนุภาคนาโนโลหะที่เหมาะสมซึ่งมักจะอยู่ในคอลลอยด์เช่นเดียวกับ Raman spectroscopy แบบดั้งเดิมเลเซอร์โมโนโครมถูกใช้เพื่อผลิตการกระเจิงที่จำเป็นก่อนที่จะวิเคราะห์แสงที่กระจัดกระจายสัญญาณที่รุนแรงยิ่งขึ้นเนื่องจากการกระเจิงของเรย์เลห์จะถูกกรองออกเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสัญญาณรามานความไวที่ดีขึ้นอย่างมากของการกระเจิงของรามานที่เพิ่มขึ้นช่วยให้เทคนิคการตรวจจับสารเคมีจำนวนมากในสารเคมีจำนวนมากร่องรอย.ดังนั้นจึงมีการใช้งานในวิทยาศาสตร์นิติวิทยาศาสตร์การตรวจสอบสิ่งแวดล้อมและการแพทย์อนุภาคนาโนโลหะสามารถนำไปใช้ในเซลล์ที่มีชีวิตทำให้สามารถใช้ SERS เพื่อตรวจสอบกิจกรรมทางชีวเคมีของเซลล์