Laboratorio RAMAN

Il Laboratorio dispone di strumentazione e competenze relative alla spettroscopia Raman tradizionale e micro-Raman. La strumentazione consiste di sorgenti laser, due monocromatori con diverso sistema di rivelazione, sistemi criogenici e celle per misure su campioni in ambiente (temperatura, pressione, atmosfera) controllato. Utilizziamo laser ad ioni di argon, (7 diverse lunghezze d’onda, da 529 a 455 nm, potenza massima 2 W sulla riga più intensa) laser a miscela argon-kripton, (con ulteriori 5 linee di emissione nel rosso ed IR) laser He-Ne, laser a semiconduttore.

Un doppio monocromatore a scansione, un metro di focale con 0.2 cm-1 di risoluzione, è equipaggiato con un fotomotiplicatore di Ga-As, mentre il triplo monocromatore con doppio primo stadio sottrattivo, utilizza un rivelatore CCD multicanale raffreddato a –90 °C, che permette la misura simultanea di una ampia zona spettrale, con una risoluzione di circa 0.8 cm-1. Le varie configurazioni ottiche, modificabili caso per caso, e l’uso di celle a pressione (costruite all’istituto) all’interno di criostati o di riscaldatori, permettono la misura di spettri Raman su campioni gassosi, liquidi o solidi, opachi o trasparenti, di dimensioni macroscopiche o microscopiche (fino a particelle di pochi micron), a temperature da 4 a 600 K, in aria o in atmosfera controllata, fino a centinaia di bar con celle tradizionali, o a centinaia di migliaia di bar, utilizzando le celle ad alta pressione descritte nel punto successivo.

Le competenze per l’analisi degli spettri Raman, per ottenere informazioni sulle eccitazioni vibrazionali delle molecole, sulle eccitazioni fononiche nei solidi, sulle interazioni molecolari nello stato liquido o gassoso, fino ad arrivare ad analisi non distruttive di campioni innovativi, sono state applicate recentemente allo studio di idrogeno e composti stechiometrici contenenti idrogeno ad altissima pressione (vedi Alte Pressioni), e di nanotubi di carbonio.
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