Odin ist ein völlig neues Deep-UV-Raman-Spektrometer, das wesentlich kompakter, zuverlässiger und erschwinglicher ist als die bisherigen Laborlösungen. Ursprünglich für Anwendungen in der Biopharmazie (Proteine, Krebsbehandlung, Immunglobin ...) und in der Nuklearindustrie (Fernmessung von Kontaminationen) entwickelt, eröffnet die Kombination aus der sehr hohen Effizienz des Spektrometers und der Anregung bei einer sehr kurzen Wellenlänge (228,5 nm, erzeugt ein sehr hohes Raman-Signal ohne Störung durch Fluoreszenz) völlig neue Perspektiven für die molekulare Analyse in vielen Bereichen.
Das Odin Deep UV Raman-Spektrometer vereint 2 wichtige technologische Fortschritte:
- Ein von IS-Instruments entwickeltes Spektrometer, das auf dem Konzept der räumlichen Heterodyn-Interferometrie basiert und es ermöglicht, durch Fourier-Verarbeitung des Interferenzmusters eines Interferometers vom "Michelson-Typ", bei dem die Spiegel durch Beugungsgitter ersetzt werden, eine sehr hohe spektrale Auflösung zu erzielen, ohne dass ein Eingangsschlitz am Spektrometer erforderlich ist, wodurch ~ 100-500 Mal mehr Signale gesammelt werden können als bei einem klassischen Czerny-Turner-Spektrometer. Und das alles in einem sehr kompakten System ohne jegliche bewegliche Teile! Die Stabilität und das Signal-Rausch-Verhältnis sind bemerkenswert, und durch die Verwendung eines High-End-Matrixdetektors wird eine außergewöhnliche Leistung erzielt, insbesondere bei allen Anwendungen mit geringem Lichtanteil.
- Eine Anregung durch einen Laser mit einer sehr niedrigen Wellenlänge (228,5 nm). Dieser kontinuierliche Laser verwendet eine Laserdiode anstelle der alten Hochleistungs-Gaslasertechnologie oder von geschöpften oder quasi-kontinuierlichen Lasern. Es handelt sich um das von Toptica entwickelte industrielle Lasermodell TopWave 229, dessen Zuverlässigkeit, Stabilität und Leistung bis heute einzigartig sind. Die Wartung und die Betriebskosten sind auf ein Minimum reduziert und es ist keine Wasserkühlung oder ein Spülsystem mehr erforderlich.
- Die Intensität des Raman-Signals ist proportional zu (1/I4), wobei I die Anregungswellenlänge ist. Die Verwendung einer Wellenlänge von 228,5 nm erzeugt also ein Signal, das ~ x 140-mal stärker ist als eine Anregung bei 785 nm und ~ 30-mal stärker als eine Anregung bei 532 nm.
- Die Fluoreszenz der Probe hat keinen Einfluss mehr auf die Messung. Bei herkömmlichen Wellenlängen nimmt die Fluoreszenz mit abnehmender Wellenlänge zu, was zu Kompromissen zwischen der Intensität des Raman-Signals und der Intensität der Fluoreszenz führt, die das Raman-Signal "übertönen" können. Die Fluoreszenz "beginnt" bei ~ 270-280 nm, so dass bei einer Anregung von 228,5 nm das Raman-Signal vollständig von der Fluoreszenz getrennt werden kann, was diese Schwierigkeit beseitigt.
- Dies ist besonders effizient bei biologischen Proben, bei denen dieser Kompromiss zwischen Raman-Effizienz und Fluoreszenz eine echte Schwierigkeit oder sogar die Unmöglichkeit darstellte, brauchbare Messungen durchzuführen.
Das Odin-System von IS-Instruments / Opton Laser :
Die Kombination dieser beiden Technologien mit einer geeigneten Raman-Sonde ("all reflective" Sonde) eröffnet ein ganzes Feld von Anwendungen. Für empfindliche Proben, wie z. B. die Messung von Immunglobin, wird auch ein System zur dynamischen Bewegung der Probe vorgeschlagen, um eine Beschädigung der Probe zu verhindern. Diese spezielle Anwendung wird in einem Artikel beschrieben, der von Michael Foster, William Brooks (IS-Instruments) und Philipp Jahn (Toptica) gemeinsam verfasst wurde.