L’effet RAMAN

L’effet Raman est un phénomène physique de diffusion de la lumière envisagé théoriquement dès 1923 par l’autrichien A. SMEKA et mis en évidence expérimentalement en 1928 par le physicien indien RAMAN, lauréat du prix Nobel en 1930.

L’effet Raman est à la base du développement de méthodes de spectrométriques éponymes complémentaires à la spectrométrie d’absorption infrarouge.

 La spectrométrie Raman est non destructive, sans contact et rapide. Elle ne nécessite pas de préparation de l’échantillon.

Elle est particulièrement bien adaptée pour l’étude des symétries et des structures d’édifices polyatomiques (molécules, ions, réseaux cristallins), ainsi que pour l’analyse non destructive de matériaux minéraux, organiques ou biologiques.

La spectrométrie RAMAN

La spectrométrie Raman est l’étude des transitions vibrationnelles à partir du processus de diffusion inélastique de la lumière émis lors de l’interaction des photons d’une source de lumière monochromatique (laser) avec les molécules de l’échantillon.

Microscope RAMAN

La majorité des colorants et pigments entrant dans la composition des encres sont particulièrement sensibles à la spectroscopie Raman.

Le signal émis prend alors la forme d’un diagramme appelé spectre Raman.

Celui-ci dépend bien évidemment de la longueur d’onde de la source laser et de la composition du matériau.

       Différences spectrales pour l’encre cyan Epson T6642 entre deux lasers

        Différences spectrales au laser 785 nm entre deux encres cyan

Le profilage Raman

 Le profil Raman d’une encre est formé par les différentes réponses spectrales obtenues. La pertinence d’un profil dépend fortement du nombre de lasers utilisés. Plus les lasers utilisés sont nombreux, plus le profil est identifiant.

En application du principe de synthèse soustractive, une impression est composée d’une ou plusieurs encres, dont la matière colorante est un des ingrédients.

Principe de la synthèse soustractive

Le profilage Raman est donc basé sur l’exploitation de l’ensemble des informations spectrales fournies par les différentes encres composant l’impression.

Ceci est rendu possible grâce au couplage du Raman et de la microscopie qui permet d’isoler et d’analyser individuellement les gouttes d’encres sur le support puisque le diamètre du faisceau laser est inférieur à celui des dépôts d’encres (quelques micromètres de diamètre).

                            Vue d’une impression à travers le microscope de l'analyseur Raman

En confrontant les profils des impressions de question et ceux de nos collections de référence, le département Documents peut au moyen de cet outil de profilage unique au monde identifier diverses informations sur les cartouches et l’imprimante (marques, séries, modèles) utilisées pour produire un chèque contrefait, un passeport falsifié, une lettre anonyme, une fausse facture, un faux-billet, … .

Sources

1 : J.M. CHALMERS, H.G.M. EDWARDS, M.D. HARGREAVES, Infrared and Raman spectroscopy in forensic science, 2012

2 : F. HERRY, Discrimination des encres jet d'encre originales et compatibles par microspectroscopie Raman, Congrès de l'European Academy of Forensic Science (EAFS), 2012

3 : F. HERRY, Profilage des impressions jet d'encre par microspectroscopie Raman, Conférence de l'European Document Examiner Working Group (EDEWG), 2014