Фото. Прототип интегрированного в микроскоп времяимпульсного рамановского спектрометра. Источник: AIRCAS

Рамановская спектроскопия, широко используемая для анализа молекулярного состава, в принципе хорошо подходит для этой задачи. Однако на практике археологические материалы часто демонстрируют сильную флуоресценцию при лазерном облучении, заглушая гораздо более слабые рамановские сигналы.

Для решения этой задачи учёные разработали метод рамановской спектроскопии с временной селекцией, который разделяет сигналы рамановского рассеяния и флуоресценции на основе их принципиально разных временных масштабов. Рамановские сигналы возникают мгновенно после лазерного возбуждения, тогда как флуоресценция сохраняется гораздо дольше.

Рис. Источник: ACS Applied Materials & Interfaces (2025). DOI: 10.1021/acsami.5c18910

Благодаря точной синхронизации сверхкороткого окна детектирования с рамановским сигналом, прибор эффективно подавляет фоновую флуоресценцию и позволяет получать рамановские спектры от сильно флуоресцентных материалов и улучшает отношение сигнал/шум более чем в 20 раз.

Данное исследование демонстрирует, что спектроскопия комбинационного рассеяния света с временной селекцией может предоставить данные на молекулярном уровне, имеющие решающее значение для понимания долговременного разрушения древней слоновой кости. Ожидается, что этот метод будет применим не только к слоновой кости, но и к археологическим материалам, страдающим от сильной флуоресценции.