Känslig laserdiagnostik öppnar nya dörrar

Vid Lunds universitet leder Christian Brackmann en forskargrupp som vill utöka användningsområdet för Ramanspektroskopi. Kunskapen kan exempelvis användas för karakterisering av förbränning, bättre sterilisering av ytor samt mätning av miljöutsläpp i atmosfären.

Ramanspektroskopi används idag av forskare över hela världen för att identifiera molekyler i analys av processer, material och levande celler.
– Om man belyser prover med laser får man olika ljussignaler med information tillbaka. Det kan handla om vanliga reflexer som inte är särskilt intressanta, men också om svaga Ramanspektroskopsignaler med värdefull information. Genom utveckling av ny instrumentering och metodik vill vi förstärka dessa signaler för att uppnå förbättrad detektion och känslighet, även för mätningar i tillämpade miljöer, säger Christian Brackmann, docent i fysik vid Lunds universitet, avdelningen för förbränningsfysik.

Kolfri förbränning
Kortfattat handlar det om att studera reaktioner och processer med laserljus som mätinstrument.
– Vi vill generera kemisk information som hjälper oss att förstå mer om processerna vi analyserar.
Det handlar om grundforskning som praktiskt kan användas inom många olika områden. Genom att öka känsligheten i mätningarna och kunna mäta riktigt låga halter öppnas många dörrar.
– Genom att på djupet förstå processer kan vi generera data som skulle kunna leda till viktiga genombrott, exempelvis inom förgasning, förbränning, katalys- och plasmaprocesser.
Kunskapen skulle exempelvis även kunna leda till användningen av nya bränslen som inte är kolbaserade.
– Genom att förbränna vätgas eller ammoniak skulle vi kunna uppnå en kolfri förbränning.

Flera användningsområden
Diagnostiken skulle även kunna användas inom livsmedelsindustrin eller medicinsk industri för att uppnå bättre sterilisering av ytor. Metoden kan även användas inom biomedicin, exempelvis för att mäta plack i blodkärl.
– Först behöver vi förstå och kartlägga de kemiska processerna genom experiment i laboratorier. Gör man mätningarna under välkontrollerade förhållanden får vi information som vi kan använda inom akademin för framtagning av beräkningsmodeller, vilka i sin tur kan användas inom industrin för simulering av processer.
Målet med forskningen, menar Christian Brackmann, är att utöka användningsområdet för Ramanspektroskopi.
– Ett stort genombrott skulle vara att lyckas utveckla tekniken med en riktigt hög känslighet, och kunna använda laserdiagnostiken under förhållanden där sådan diagnostik tidigare varit begränsad eller omöjlig.