ホワイトペーパー
天博体育app分光の概要
概要
テラヘルツ（ thz）は、0.15 thz〜6 thz （5 cm-1 〜200厘米-1）[1] 、材料の多くの重要な特性を支配する分子配向に关する重要な情报を得ることができます。 [1] thz 分光は远赤外线（ fir）吸收分光の延长线上にあります。吸收分光の延长线上にあります。実际には、光周波数领域の极端なローエンドと、エレクトロニクス用の周波数领域の极端なハイエンドに位置するため、実装ははるかに困难です。 [2]。thz 分光装置が贩売されていますが、Thz 分光装置が贩売されていますが、
幸い、テラヘルツ波を直接吸收するだけでなく、テラヘルツ领域の振动モードの多くはラマン活性を持つため、 thz领域の振动モードにアクセスする唯一の方法です。领域の振动モードにアクセスする唯一の方法です。领域の振动モードにアクセスする唯一の方法です。200 cm-1～1800 cm-1という周波数帯が「化学指纹」と呼ばれ、分子内の振动の多くがこの周波数帯で発生しているため、この周波数帯のスペクトルが使用されます。5 cm-1〜200 cm-1までの天博体育app™™（低周波ラマン、 lfrとも呼ばれる）领域は、主に材料の分子间振动や格子/フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。/フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。/フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。フォノンモードに対応する「构造指纹」を提供するものです。thz thz thz 分光（50μm（2 mm）（2 mm）、赤外分光（5 550μm（50μm）
非弾性散乱（ラマンシフト）（）は弾性散乱（レイリー）-1）5 cm-1のラマンシフトを直接测定することが容易になったことで一変しました[3]。このブレークスルーは、低周波ラマンにパラダイムシフトをもたらす结果となりました。高スループット検查アプリケーション用のウェルプレートリーダーなどが、このテラマンモジュールに含まれます。
図1： 様々な分光技术の位置を示す电磁波スペクトル。ラマン分光は通常、可视光（（532 nm）（785 nm）で行われ、赤外线吸收分光は5 550μm，thz分光はthz 分光は50μm～2 mmで行われます。
天博体育appシステム要件
一般に、すべての天博体育appシステムには次の4
- 波长安定化レーザソース
- 狭帯域（ <5 cm-1）スペクトルクリーンアップフィルター
- 狭帯域（ <5 cm-1）レイリー散乱ブロッキングフィルター
- 低周波信号を検出することができる分光器
レイリーフィルタ（帯域幅±5 cm1のノッチフィルタ）は、システムが thz领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。领域のどこまで検出できるかを制限する要因になるはずです。
さらに、ラマンスペクトルはレーザ周波数からの相対的なシフトとして测定されるため、 天博体育app システムでは、可视または近赤外（ nir）の任意の波长のレーザを使用して、これらの低エネルギー振动モードをプローブできるため、 thzレーザ源が必要ないことも利点のレーザ源が必要ないことも利点のレーザ源が必要ないことも利点のつです。ld励起固体レーザld励起固体レーザ）-1以下のアンチストークスラマンシフトを検出することができ、局所有效温度などの试料に关する追加情报を提供することができる。 以下のアンチストークスラマンシフトを検出することができ、局所有效温度などの试料に关する追加情报を提供することができる。 天博体育app システムは、1回の测定で材料の化学的指纹と构造的指纹の両方を高いスループットで同时に测定することができます。
thz 分光情报の利点とラマン分光の使いやすさを组み合わせることで、现在では、材料の化学的特性と构造的特性の両方に关心を持つアプリケーションのための强力なソリューションとなっています。 天博体育appは制薬业界[4-9] で急速に采用されつつあり、ポリマー [10] 、半导体 [11-13] 、生物医疗诊断 [14]でも注目されています。
低周波振动モード
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図2： α-β-β-硫黄のラマンスペクトル。200cm-1a（A）と200 cm-1〜500 cm-1の分子内振动モード（ b）を示しています。
30 以上の同素体を持つ硫黄は、ライフサイエンスと产业応用の両方で幅広い化学加工方法において重要であることから、広范囲にわたって研究されています [15]。同素体のα-硫黄は24种类の分子间振动を持ち、その多くが30 cm-1-100 cm-1领域のスペクトルでラマン活性を示すことが示されています[16] 2013年SPIE防御，安全和感应カンファレンスで発表された论文で、HEYLER らは、これらの振动モードを heyler らは、これらの振动モードを 天博体育appを使って検出する方法を示しました[3]α-α-α-α-硫黄の试料をβ-β-β-硫黄に形状変化し、β-115.2℃で液化することを明らかにしました。α型（斜方晶）（-1以下のラマン分光のモードが「ぼやけ」、よりボゾンピーク构造に近づいていることから容易に検出できました [図2]（y y 型（液体）になると、 天博体育app 领域の构造モードは完全に融合し、通常の液体に典型的な纯粋なボソンバンドのみを示すようになります [17] 。一方、化学指纹领域のモードは、100 cm-1以上のスペクトルのピーク位置を比较すると明らかなように、形状変化の影响をあまり受けていないことがわかりました。図2相干Tr-Micro 天博体育appモジュールを用いて收集されたものです。図3
図3：α-β-β-天博体育appスペクトルを收集するために使用した実験装置の概略図。
天博体育app には、単一周波数の励起レーザと、超狭帯域（体积ホログラフィック）（OD）9 以上のレイリー散乱を减衰させるよう特别に设计されており、不均质な试料でも使用することができます。 [3]に掲载されています。
医薬品への応用
api）の重要かつ共通の特性です。[18]。天博体育app は、従来の赤外（ ir（19、20]。[19、20] 10倍の强さ（10倍の强さ）larkin larkin larkin larkinらが-1以下の着しく强いバンドを提供する[9] 。」とあります。さらに、これらのバンドは、同じ周波数帯の周囲の赋形剤のバンドよりも通常1桁以上强いため、天博体育app によって「结晶构造、结晶障害、非晶质状态」を高感度に直接测定することができると说明しています。
図4：相干のベンチトップ型天博体育appモジュール「tr-bench」。
上记の研究[9]と2015年に発表されたフォローアップ研究[10] の间に、 bristol-myers squibb の研究者は、いくつかの一般的な原薬の多形の低周波ラマンバンドについて详细な分析を行いました。2 2 larkin larkin らは、図4に示す4に示す coherentが现在贩売しているTR-BENCHと同様のベンチトップ型天博体育appサンプリングシステムを使用しました。tr-bench tr-tr-microと同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。と同じ内部光学系を持っています。thz-天博体育appスペクトルを図5
図5： （a）iii iii 型、（ b）（c）ii ii型におけるthz拉曼スペクトル。すべて室温で测定[8]。
近年、 天博体育app 分光は、研究室から、しばしば加工方法分析技术（ pat）と呼ばれる制薬加工方法监视のアプリケーションへと移行しています[21-24]。。加工方法アプリケーションでは、ファイバー结合型テラフォーマープローブにより、インライン、オンライン、アットラインでの测定が可能となり、分析装置が试料から离れた场所にあり、试料を捕获して分析装置まで持っていく必要がないためです。 要求に応じて、アクセスポートから反応槽に直接浸渍できるようワーキングディスタンスを短く设计したり、ビューイングウィンドウからスペクトルを收集できるようワーキングディスタンスを长く设计したりすることができます。図 6は、tr-probeに浸渍型プローブチップを取り付けた例です。
図6： 连贯的制11インチ长ステンレス制イマージョンチップが付属した天博体育appプローブモジュールtr-probe。
井上氏らは、この方法を用いて、エタノールと水の浓度を変えて、カルバマゼピンIII型からカルバマゼピン二水和物への転移を监视しました[22] 。図7の结果は、カルバマゼピン二水和物（111 cm-1）とカルバマゼピンiii（39 cm-1）の天博体育app バンドが支配的で、多次元曲线解决（mcr）アルゴリズムを用いて计算した场合のものです。このデータをもとに、エタノール62.5％と水37.5％の溶液を用いた反応が最も早く変换されることを突き止めました。
図7：エタノールと水の溶媒比率を変化させた场合のカルバマゼピンIII型からカルバマゼピン二水和物への変换の浓度キネティクス[21]。
天博体育appの未来
天博体育app が広く采用されたのは制薬业界が最初ですが、他の分野でも结晶性、多形性の分析に利用されています。 [25] 、电荷输送と低周波振动 [12]を调べるために天博体育appを使用したことが挙げられます。[11]や层状半导体合金[13]のフォノンモードの解析にも利用されています。[10]や冷却过程でのラメラ形成[26] に关する研究も発表されており、ポリマー产业において制品の构造的特性に关する重要な情报を提供しています。 thz-thz-天博体育app の最もエキサイティングな応用分野は、おそらくバイオとバイオ医疗诊断でしょう。 2019年のBIOS 会议では、大理石らが生体分子へのthz-ラマンの利用について初めて讲演し[14] 、その 天博体育appがcovid-19 [27]。
概要
天博体育app は、构造および化学组成の情报を坚牢かつ同时にユーザーに提供することが缲り返し示されてきました。 天博体育app 分析装置が研究室から产业现场へと移行するにつれて、アプリケーションはますます拡大することは间违いないでしょう。 天博体育app が明らかにする差别化された情报を、まだ思いつかないような新しい使い方を研究者が见つけていくのは必然的なことです。 天博体育app 装置组込み、アプリケーション、机能についての详细は、www.天博体育app.comまたは、弊社ウェブサイトwww.coherent.comから、アプリケーションサイエンティストへのコンサルティングをお申し込みください。
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