spridningsspektrumsteknik

Spridningsspektrumsteknik är en bred term för metoder som studerar hur ljus sprids när det passerar eller träffar ett prov, och hur det spridda ljuset innehåller information om provets egenskaper. Huvudkategorierna inkluderar elastisk spridning, som Rayleigh och Brillouin, samt inelastisk spridning såsom Raman- och Brillouin-spridning. Raman-spektroskopi används för att ge molekylära fingeravtryck och identifiera kemikalier och biologiska molekyler; Brillouin-spridning ger information om mekaniska och akustiska egenskaper hos material.

Olika tekniker ingår i spridningsspektrumstekniken: dynamisk ljusspridning (DLS) mäter tidsberoende spektrala fluktuationer för att bestämma partikelstorlek och storleksfördelningar i lösningar; statisk ljusspridning (SLS) används för att bedöma form och storlek hos partikel- eller aggregatstrukturer; Raman-spektroskopi och surface-enhanced Raman scattering (SERS) möjliggör mycket känsliga molekylära spektra; Brillouin-spridning studerar elasticitet och viskositet i mjuka ämnen; småvågs-spridningstekniker som SAXS och SANS används för nanostruktur och mesoskopisk ordning.

Instrumenteringen består av en ljuskälla (ofta laser), provkammare, optik för att samla spritt ljus och en spektral- eller tidsupplösande detektor samt datorbaserad dataanalys. Fördelarna är icke-förstörande analyser, relativt snabb data och bred tillämpning; begränsningarna inkluderar svag spridning, bakgrundsfluorescens samt krav på provberedning och tolkning av spektra.

Användningsområden omfattar kemi, biologi, materialvetenskap och miljövetenskap där man kartlägger kemisk sammansättning, partikelstorlek, struktur och mekaniska egenskaper.