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拉曼光譜儀的應(yīng)用非常廣泛,在物理、化學(xué)、材料等很多領(lǐng)域均有應(yīng)用。隨著拉曼技術(shù)的不斷發(fā)展,相信以后的應(yīng)用會(huì)更加普遍。本文主要跟大家介紹一下拉曼光譜儀的基本原理和組成。
拉曼光譜儀的原理非常簡單,當(dāng)光打到樣品上時(shí)候,樣品分子會(huì)使入射光發(fā)生散射。大部分散射的光頻率沒變,我們這種散射稱為瑞利散射,部分散射光的頻率變了,稱為拉曼散射。散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移。
拉曼光譜儀主要就是通過拉曼位移來確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),針對固體、液體、氣體、有機(jī)物、高分子等樣品均可以進(jìn)行定量定性分析。
目前,根據(jù)拉曼光譜儀的應(yīng)用情況可以分為傅立葉變換拉曼光譜、共焦顯微拉曼光譜、表面增強(qiáng)激光拉曼光譜等。
顯微拉曼系統(tǒng) 便攜式拉曼光譜儀
不同的拉曼光譜儀組成及結(jié)構(gòu)會(huì)有些細(xì)微的不同,但一般都是由激光光源、樣品裝置、濾光器、單色器(或干涉儀)和檢測器等組成。
激光顯微拉曼光譜儀光路圖
1、 激發(fā)光源:
常用的有Ar離子激光器,Kr離子激光器,He-Ne激光器,Nd-YAG激光器,二極管激光器等。拉曼激發(fā)光源波長:325nm(UV),488nm(藍(lán)綠),514nm(綠),633nm(紅),785nm(紅),1064nm(IR)。
2、 樣品裝置:
樣品放置方式,包括直接的光學(xué)界面,顯微鏡,光纖維探針和樣品。
3、 濾光器:
激光波長的散射光(瑞利光)要比拉曼信號強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級,必須在進(jìn)入檢測器前濾除,另外,為防止樣品不被外輻射源照射,需要設(shè)置適宜的濾波器或者物理屏障。
4、 單色器和邁克爾遜干涉儀:
有單光柵、雙光柵或三光柵,一般使用平面全息光柵干涉器一般與FTIR上使用的相同,為多層鍍硅的CaF2或鍍Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及擴(kuò)展范圍的KBr分束器。
5、 檢測器:
傳統(tǒng)的采用光電倍增管,目前多采用CCD探測器,F(xiàn)TRaman常用的檢測器為Ge或InGaAs檢測器。
以上只是簡單介紹了一下拉曼光譜儀的基本原理及組成,后續(xù)的文章我們再接著介紹拉曼光譜儀的應(yīng)用場合及如何選型。
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