Raman Spectroscopy Of Particles In Suspension Concentrated By An Ultrasonic Standing Wave

摘要

Ein 2-MHz-Ultraschallstehwellenfeld wurde verwendet, um suspendierte Hefezellen und Theophylline Kristalle im optischen Fokus eines Raman-Spektroskops zu konzentrieren, mit dem Ziel, die Signalqualität solcher Messungen für Suspensionen zu verbessern. Das Signal-Rausch-Verhältnis konnte für die Raman-Spektren von agglomerierten Hefezellen im Vergleich zu Hefesuspensionen signifikant verbessert werden. Die Spektren zeigten auch eine hohe Übereinstimmung mit Referenzspektren von auf Glas getrockneten Zellen. Diese Resultate bestätigten sich bei Messungen mit Theophylline Suspensionen. Hier war es zudem möglich, die Abwesenheit von Theophylline Kristallen zwischen den Druckknoten der Ultraschallstehwelle zu zeigen. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Partikel und die reine Flüssigkeit einer Suspension beinahe gleichzeitig spezifisch zu messen, indem man den optischen Fokus des Raman-Mikroskops relativ zum Ort der Knoten des Ultraschallstehwellenfeldes verschiebt.%An ultrasonic standing wave field of 2 MHz was used to manipulate yeast cells and theophylline crystals in suspension to control the local concentration of solid material in the focus of a Raman spectroscope to improve the signal quality of such measurements for suspensions. In case of agglomerated yeast cells the signal-to-noise ratio was significantly increased in comparison to Raman spectra of the suspension. The spectra corresponded well with yeast dried on glass used as reference. Measurements of theophylline suspensions confirmed these results. Furthermore, it was possible to show the absence of theophylline crystals between the pressure nodal planes of the ultrasonic standing wave. This opens the possibility to specifically measure the solid fraction and the pure liquid of a suspension almost simultaneously by only changing the optical focus of the Raman microscope in respect to the location of the ultrasonic standing wave's nodes.