拉曼光譜儀原理

拉曼光譜儀原理拉曼光譜儀是基于拉曼散射效應(yīng)，對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析儀器。拉曼信號(hào)頻率離激光頻率很近，拉曼光譜儀常用于組成一套高度集成的拉曼分析系統(tǒng)。在很多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。

拉曼光譜儀原理優(yōu)勢(shì) 1. 高靈敏度：

　　靈敏度遠(yuǎn)高于其它同類(lèi)拉曼譜儀

　　檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：硅三階峰（約在1440 cm-1）的信噪比≧10:1，檢測(cè)條件為：激光輸出功率20mW，波長(zhǎng)514.5nm，狹縫寬度50微米，曝光時(shí)間60秒，累加次數(shù)5次，binning為1或2，光柵為1800刻線(xiàn)。顯微鏡頭為X50常規(guī)鏡頭。

　　拉曼光譜儀原理優(yōu)勢(shì) 2. 高穩(wěn)定性、高重復(fù)性

　　穩(wěn)定性、重復(fù)性標(biāo)志一臺(tái)儀器的質(zhì)量

　　- 了數(shù)據(jù)的可靠性及重復(fù)性

　　- 是檢測(cè)光譜微小變化的關(guān)鍵性能，

　　如材料的應(yīng)力、應(yīng)變引起的波數(shù)位移

　　優(yōu)勢(shì) 3. 同步連續(xù)掃描

　　可一次性連續(xù)獲取任意寬波段范圍光譜（拉曼及發(fā)光光譜），無(wú)需人為接譜，無(wú)需使用低分辨率的光柵，且高分辨率，并可平均掉單探測(cè)點(diǎn)噪音及缺陷。

　　優(yōu)勢(shì) 4：采用Leica顯微鏡

　　高熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性

　　目鏡：Leica 原配，符合歐洲及北美等安全標(biāo)準(zhǔn)。好處是 a.高分辨，大視野，可方便、地尋找微米 級(jí)樣品：如礦物包裹體等，以及低反差樣品；b. 可安全地觀察激光焦點(diǎn)，以確認(rèn)激光焦點(diǎn)是否聚焦在微米顆粒上。

　　同時(shí)配有攝像機(jī)：彩色，高分辨，可觀察激光焦點(diǎn)，不飽和，提供圖像采集卡及軟件，可在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)白光照片，無(wú)需照相機(jī)。

　　照明光源：Leica原配，質(zhì)量。

　　優(yōu)勢(shì) 5. 數(shù)字化顯微共焦系統(tǒng)技術(shù)受保護(hù)的新的顯微共焦系統(tǒng)技術(shù)，無(wú)需調(diào)節(jié)針孔，并可連續(xù)調(diào)節(jié)共焦深度，大大提高了儀器的光通量和穩(wěn)定性。

　　優(yōu)勢(shì) 6. 自動(dòng)化程度高

　　激光光路

　　– 計(jì)算機(jī)控制、調(diào)節(jié)、存儲(chǔ)激光光路的位置

　　– 激光光路可自動(dòng)準(zhǔn)直

　　– 激光波長(zhǎng)可自動(dòng)切換

　　部件

　　– 瑞利濾光片自動(dòng)切換

　　– 光柵可自動(dòng)切換

　　– 狹縫大小可自動(dòng)調(diào)節(jié)

　　功能

　　– 共焦與非共焦可自動(dòng)切換

　　– 取譜模式與觀察樣品模式可自動(dòng)切換

　　– 自動(dòng)切換激光的16級(jí)衰減模式>拉曼光譜儀的原理

　　拉曼效應(yīng)起源于分子振動(dòng)(和點(diǎn)陣振動(dòng))與轉(zhuǎn)動(dòng)，因此從拉曼光譜中可以得到分子振動(dòng)能級(jí)(點(diǎn)陣振動(dòng)能級(jí))與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。用虛的上能級(jí)概念可以說(shuō)明了拉曼效應(yīng):

　　設(shè)散射物分子原來(lái)處于基電子態(tài)，振動(dòng)能級(jí)如圖所示。當(dāng)受到入射光照射時(shí)，激發(fā)光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收，表述為電子躍遷到虛態(tài)（Virtual state），虛能級(jí)上的電子立即躍遷到下能級(jí)而發(fā)光，即為散射光。設(shè)仍回到初始的電子態(tài)，則有如圖所示的三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線(xiàn)，也有與入射光頻率不同的譜線(xiàn)，前者稱(chēng)為瑞利線(xiàn)，后者稱(chēng)為拉曼線(xiàn)。在拉曼線(xiàn)中，又把頻率小于入射光頻率的譜線(xiàn)稱(chēng)為斯托克斯線(xiàn)，而把頻率大于入射光頻率的譜線(xiàn)稱(chēng)為反斯托克斯線(xiàn)。

　　附加頻率值與振動(dòng)能級(jí)有關(guān)的稱(chēng)作大拉曼位移，與同一振動(dòng)能級(jí)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)的稱(chēng)作小拉曼位移：

　　大拉曼位移：(為振動(dòng)能級(jí)帶頻率)

　　小拉曼位移：(其中B為轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù))

　　簡(jiǎn)單推導(dǎo)小拉曼位移：利用轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù)>拉曼光譜儀的應(yīng)用 　　拉曼光譜儀有多種不同的應(yīng)用。包括：廢水分析、藥物分析、爆炸物探測(cè)、石油化工處理、溶解測(cè)試和醫(yī)學(xué)診斷等方面。

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