拉曼光譜儀原理

點擊次數：3875 發布時間：

拉曼光譜儀原理拉曼光譜儀是基于拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息，并應用于分子結構研究的一種分析儀器。拉曼信號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。在很多領域都有重要的應用。

拉曼光譜儀原理優勢 1. 高靈敏度：

　　靈敏度遠高于其它同類拉曼譜儀

　　檢驗標準：硅三階峰（約在1440 cm-1）的信噪比≧10:1，檢測條件為：激光輸出功率20mW，波長514.5nm，狹縫寬度50微米，曝光時間60秒，累加次數5次，binning為1或2，光柵為1800刻線。顯微鏡頭為X50常規鏡頭。

　　拉曼光譜儀原理優勢 2. 高穩定性、高重復性

　　穩定性、重復性標志一臺儀器的質量

　　- 了數據的可靠性及重復性

　　- 是檢測光譜微小變化的關鍵性能，

　　如材料的應力、應變引起的波數位移

　　優勢 3. 同步連續掃描

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

　　優勢 4：采用Leica顯微鏡

　　高熱穩定性和機械穩定性

　　目鏡：Leica 原配，符合歐洲及北美等安全標準。好處是 a.高分辨，大視野，可方便、地尋找微米級樣品：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，以確認激光焦點是否聚焦在微米顆粒上。

　　同時配有攝像機：彩色，高分辨，可觀察激光焦點，不飽和，提供圖像采集卡及軟件，可在計算機上存儲白光照片，無需照相機。

　　照明光源：Leica原配，質量。

　　優勢 5. 數字化顯微共焦系統技術受保護的新的顯微共焦系統技術，無需調節針孔，并可連續調節共焦深度，大大提高了儀器的光通量和穩定性。

　　優勢 6. 自動化程度高

　　激光光路

　　– 計算機控制、調節、存儲激光光路的位置

　　– 激光光路可自動準直

　　– 激光波長可自動切換

　　部件

　　– 瑞利濾光片自動切換

　　– 光柵可自動切換

　　– 狹縫大小可自動調節

　　功能

　　– 共焦與非共焦可自動切換

　　– 取譜模式與觀察樣品模式可自動切換

　　– 自動切換激光的16級衰減模式>拉曼光譜儀的原理

　　拉曼效應起源于分子振動(和點陣振動)與轉動，因此從拉曼光譜中可以得到分子振動能級(點陣振動能級)與轉動能級結構的知識。用虛的上能級概念可以說明了拉曼效應:

　　設散射物分子原來處于基電子態，振動能級如圖所示。當受到入射光照射時，激發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（Virtual state），虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發光，即為散射光。設仍回到初始的電子態，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，也有與入射光頻率不同的譜線，前者稱為瑞利線，后者稱為拉曼線。在拉曼線中，又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線，而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。

　　附加頻率值與振動能級有關的稱作大拉曼位移，與同一振動能級內的轉動能級有關的稱作小拉曼位移：

　　大拉曼位移：(為振動能級帶頻率)

　　小拉曼位移：(其中B為轉動常數)

　　簡單推導小拉曼位移：利用轉動常數>拉曼光譜儀的應用　　拉曼光譜儀有多種不同的應用。包括：廢水分析、藥物分析、爆炸物探測、石油化工處理、溶解測試和醫學診斷等方面。