Väitös: Aikaerotteisen Raman-spektroskopian mittausvirheet pienemmiksi

Aikaerotteisessa Raman-spektroskopiassa sironnan herätteenä käytetään erittäin lyhyitä laserpulsseja, joiden kesto on vain noin 100 pikosekuntia. Pikosekunti on 0,000 000 000 001 sekuntia eli miljoonasosa sekunnin miljoonasosasta. Näytteestä heijastuvasta valosta mitataan aallonpituuksien lisäksi myös saapumisaika. Muun muassa ympäristön hajavalosta ja näytteen fluoresenssista tuleva valo voidaan erottaa Raman-sironnasta eriaikaisen esiintymisen vuoksi aikaerotteista mittausta hyödyntäen.

Väitöstyössään Tuomo Talala kehitti aikaerotteisen ilmaisimen, jonka suorituskyky ja toiminnallisuudet optimoitiin Raman-mittausta ajatellen. Suunnitellun mittalaitteen eri osien väliset ajoituspoikkeamat saatiin aiempaa pienemmiksi ja näin ollen Raman-mittaukseen syntyvät virheet aiempaa vähäisimmäksi.

”Työssäni kehitetyillä kalibrointimenetelmillä näitä mittausvirheitä saatiin edelleen pienennettyä jopa yli 90 prosenttia eli merkittävästi. Teollista käyttöä ajatellen detektoriin kehitettiin toimintatila, joka yhdessä sopivien optisten kuitujen kanssa mahdollistaa Raman-mittauksen useammasta eri kohteesta samanaikaisesti, vain yhtä laseria ja yhtä spektrometriä käyttäen”, Talala kertoo.

Esimerkkinä käytännön sovelluksesta väitöstutkimuksessa demonstroitiin tyypillisten muovilaatujen tunnistaminen aikaerotteisella Raman-mittauksella nopeasti, millisekuntiluokan mittausaikoja käyttäen.

Filosofian maisteri, diplomi-insinööri Tuomo Talala väittelee Oulun yliopistossa perjantaina 17.11. Sähkötekniikan alan väitöskirjan suomennettu otsikko on CMOS SPAD -linjasensori ja ajoitusvirheiden korjausmenetelmiä aikaerotteiseen Raman-spektroskopiaan (A CMOS SPAD line sensor and timing skew compensation techniques for time-resolved Raman spectroscopy). Vastaväittäjänä toimii professori Ari Paasio (Kovilta Oy) ja kustoksena professori Ilkka Nissinen (Oulun yliopisto). Väitöstilaisuus alkaa kello 12 Linnanmaalla salissa L10.