Tin tức

Tại sao quang phổ Raman bước sóng 1064nm được thế giới ứng dụng ngày càng nhiều

Tại sao quang phổ Raman bước sóng 1064nm được thế giới ứng dụng ngày càng nhiều

October 29, 2020

Vào tháng 6 năm 2018, để đối phó với một âm mưu khủng bố đã bị lật tẩy ở Úc và những lo ngại lâu nay về các thiết bị nổ tự tạo (Improvised explosive devices – IED) có chứa chất nổ dạng bột, Cục Quản lý An toàn Giao thông Vận tải Hoa Kỳ (TSA) đã công bố và thực hiện thêm các yêu cầu sàng lọc mới. Hành khách có hành lý xách tay có chứa các nguyên liệu dạng bột với số lượng trên 12 oz (350 ml), với dung tích của một lon nước ngọt, có thể phải trải qua các sàng lọc bổ sung. Các chuyến bay đến Hoa Kỳ từ 280 sân bay quốc tế hiện bắt buộc phải thực hiện các yêu cầu sàng lọc mới này.

Ngoài những chất có thể gây ra mối đe dọa khi được sử dụng trong các loại thuốc nổ tự tạo, các nhà điều hành an ninh ở sân bay, cơ quan thực thi pháp luật và lực lượng hải quan cũng lo ngại về ma túy bất hợp pháp ở dạng bột. Việc vận chuyển các chất dạng thuốc phiện gây mê chết người, chẳng hạn như fentanyls, gây nguy hiểm cho cả người kiểm tra lẫn hành khách.

Các dẫn xuất của fentanyl như carfentanyl*, có thể gây chết người với số lượng nhỏ. Những opioid này có thể gây nguy hiểm cho cơ quan thực thi pháp luật khi tiếp xúc với chúng. Do đó, các máy phân tích Raman đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự tiếp xúc không cần thiết hoặc không chủ ý của những người phản ứng đầu tiên trong quá trình thực thi nhiệm vụ đối với các mối nguy hiểm tiềm tàng này.

*Carfentanyl là chất bột màu trắng, không mùi. Carfentanyl là một chất tương tự fentanyl opioid tổng hợp, và là một trong những opioid mạnh nhất được biết đến và sử dụng thương mại. Theo Viện Quốc gia về Lạm dụng Ma túy (NIH), nó có hiệu lực định lượng xấp xỉ 10.000 lần so với morphin, 100 lần so với fentanyl và 50 lần so với heroin. Carfentanyl không dùng cho người.

Quang phổ Raman

Quang phổ Raman là một kỹ thuật quang phổ phân tử, sử dụng sự tương tác của ánh sáng với vật chất để hiểu rõ về cấu tạo và đặc tính của vật chất. Thông tin được cung cấp bởi quang phổ Raman là kết quả của quá trình tán xạ ánh sáng. Loại quang phổ này được sử dụng để theo dõi các quá trình kết tinh, tiết lộ các cơ chế phản ứng và động học. Kết hợp với các công cụ phân tích, dữ liệu này cho phép hiểu và tối ưu hóa phản ứng. Khi ánh sáng tương tác với các phần tử trong chất khí, lỏng hoặc rắn, phần lớn các photon bị phân tán hoặc tán xạ ở cùng năng lượng với các photon tới. Một lượng nhỏ các photon này, xấp xỉ 1/106 sẽ tán xạ ở tần số khác với photon tới. Quá trình này được gọi là tán xạ không đàn hồi hoặc hiệu ứng quang phổ Raman.

Quang phổ Ranman

Rigaku (Mỹ) là một trong những thương hiệu đi đầu trong việc sản xuất các thiết bị phân tích sử dụng tia X nói chung, phép đo phổ huỳnh quang tia X, quang phổ Raman, quang học tia X,… trên thế giới. Các thiết bị phân tích của Rigaku được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học như: chẩn đoán y khoa, vật liệu, phân tích phản ứng…, cho kết quả phân tích với độ chính xác cao, dải phổ rộng, độ phân giải tốt.

Ứng dụng quang phổ Raman vào các thiết bị phát hiện, phân tích các loại chất – đặc biệt là các chất nguy hiểm

Máy phân tích sử dụng quang phổ Raman hiệu suất cao đã được quân đội và các cơ quan thực thi pháp luật trên thế giới sử dụng trong suốt hơn 20 năm qua, hệ thống phân tích sử dụng quang phổ Raman thế hệ đầu tiên sử dụng tia laser có bước sóng ngắn (785 nm) để đo năng lượng phân tán bởi vật chứng gốc và so sánh dấu hiệu cụ thể của nó với thư viện tích hợp sẵn để xác định các chất. Công nghệ Raman không phá hủy cho phép vật chứng được bảo quản nguyên vẹn, giữ lại làm bằng chứng cho các cuộc điều tra.

Thiết bị phát hiện, phân tích các chất sử dụng quang phổ Raman có thể xác định xem vật liệu là bột vô hại, chất bất hợp pháp hay chất nổ dạng bột. Tuy nhiên, các hệ thống Raman 785nm này có những hạn chế đáng kể và không thể xác định phạm vi mở rộng của các chất hóa học hiện đang nằm trong mối đe dọa hoặc mối quan tâm của cơ quan thực thi pháp luật.

Hệ thống Raman bước sóng 1064 nm

Các hệ thống Raman tiên tiến mới hiện sử dụng bước sóng dài hơn – tia laser 1064 nm, để hỗ trợ việc xác định chính xác các chất trong một thư viện mở rộng các mối đe dọa và hóa chất mà các cơ quan an ninh và thực thi pháp luật ở Hoa Kỳ và trên toàn cầu quan tâm. Những máy phân tích hiệu suất cao này giải quyết thách thức quan trọng – hiện tượng “huỳnh quang” xảy ra ở các hệ thống Raman cũ hơn.

Hiện tượng huỳnh quang xảy ra khi chùm tia laser của hệ thống bị hấp thụ bởi bột hoặc chất đang được phân tích, ngăn hệ thống không thể phân biệt các cực đại phổ đặc trưng đủ để đưa ra kết quả nhận dạng cho người dùng. Nhiều mối đe dọa hiện tại, hàng lậu, cũng như các chất được phối, trộn thông thường, có phát huỳnh quang. Vật liệu và bao bì có màu cũng phát huỳnh quang, gây nhiễu nhận biết nhiều loại hóa chất, ma tuý và các vật liệu cần quan tâm. Hệ thống Raman 1064 nm được chứng minh là hạn chế nhiễu huỳnh quang do mẫu gây ra, do đó mở rộng phạm vi vật liệu có thể nhận dạng để bao gồm các chất có màu, vật liệu có nguồn gốc hữu cơ và các chất có màu / bị phân hủy trong bao bì màu mà không cần phải mở gói để làm xáo trộn mẫu. Thuốc kém tiêu chuẩn hoặc thuốc giả cũng có thể dễ dàng được xác định.

Nhận dạng các chất nhanh chóng và chính xác

Máy phân tích Rigaku ResQ CQL 1064nm phát hiện cấu trúc hóa học và đặc điểm vật lý của chất cần xác định. Sau đó, các thuật toán được tải trước sẽ so sánh các đặc điểm của mẫu với cơ sở dữ liệu của thiết bị để nhận dạng. Danh mục máy phân tích Raman cầm tay của Rigaku có thể xác định và phân biệt giữa các chất liên quan chặt chẽ với cơ sở dữ liệu tích hợp và có thể mở rộng dễ dàng của hơn 13.000 hóa chất và hợp chất.

Kết quả phân tích các chất sử dụng quang phổ Raman bước sóng 1064nm

Kế quả xác định và cảnh báo cho người vận hành về các hóa chất và mối đe dọa trong hỗn hợp với các vật liệu lành tính với màu sắc trực quan, các thông tin liên quan về chất được phân tích. Một bổ sung quan trọng cho các hoạt động kiểm tra an ninh, thiết bị này xử lý và cung cấp kết quả trong vòng chưa đầy 40 giây để cho phép kiểm nhanh chóng.

ResQ CQL có thể phân tích chất ở thể rắn, bột và lỏng thông qua các vật liệu được đóng gói như túi polyme, chai thủy tinh và lọ. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện các hợp chất nguy hiểm thông qua các vật chứa chẳng hạn như carfentanyl – một loại chất có thể gây hôn mê hoặc thậm chí tử vong khi chỉ tiếp xúc với da. Thiết bị cầm tay nhỏ gọn và thiết kế chắc chắn, hỗ trợ các hoạt động sàng lọc và tìm kiếm linh hoạt tại hiện trường. Thiết bị đã được lập trình tối ưu giúp người dùng dễ dàng vận hành.

Phân tích chất qua các lớp bao bì màu

Máy ảnh tích hợp của máy phân tích Rigaku ResQ CQL 1064nm Raman cũng hỗ trợ thu thập bằng chứng bằng cách cho phép người vận hành chụp nhiều ảnh của mẫu và môi trường xung quanh. Các hình ảnh được lưu trữ với phân tích trong một tệp chống giả mạo. Máy ảnh này cũng có thể được sử dụng để chụp mã vạch vận chuyển và sản phẩm để tăng cường điều tra và truy xuất nguồn gốc.

Ngoài việc cung cấp khả năng xác định các chất ở dạng số lượng lớn, máy phân tích Rigaku ResQ CQL là công cụ Raman cầm tay đầu tiên được sử dụng để cung cấp phân tích dấu vết của ma tuý và chất nổ. Với việc bổ sung Công nghệ QuickDetect, người dùng được cung cấp kết quả đo màu tự động để phát hiện các lượng vết không nhìn thấy được trong vài giây.

Hiện tại, Rigaku ResQ CQL đang được phân phối độc quyền bởi Công ty Cổ Phần Đầu tư và Công nghệ HTI tại Việt Nam. Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ: 098.123.0055

Xem thêm: Thiết bị phát hiện chất nổ, chất gây nghiện, chất độc cầm tay Rigaku ResQ CQL

 

Share