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拉曼光谱仪原理

点击次数:1190 发布时间:2015-04-20

拉曼光谱仪原理拉曼光谱仪是基于拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析仪器。拉曼信号频率离激光频率很近,拉曼光谱仪常用于组成一套高度集成的拉曼分析系统。在很多领域都有重要的应用。

拉曼光谱仪原理优势 1. 高灵敏度:

  灵敏度远高于其它同类拉曼谱仪

  检验标准:硅三阶峰(约在1440 cm-1)的信噪比≧10:1,检测条件为:激光输出功率20mW,波长514.5nm,狭缝宽度50微米,曝光时间60秒,累加次数5次,binning为1或2,光栅为1800刻线。显微镜头为X50常规镜头。

  拉曼光谱仪原理优势 2. 高稳定性、高重复性

  稳定性、重复性标志一台仪器的质量

  - 了数据的可靠性及重复性

  - 是检测光谱微小变化的关键性能,

  如材料的应力、应变引起的波数位移

  优势 3. 同步连续扫描

  可一次性连续获取任意宽波段范围光谱(拉曼及发光光谱),无需人为接谱,无需使用低分辨率的光栅,且高分辨率,并可平均掉单探测点噪音及缺陷。

  优势 4:采用Leica显微镜

  高热稳定性和机械稳定性

  目镜:Leica 原配,符合欧洲及北美等安全标准。好处是 a.高分辨,大视野,可方便、地寻找微米 级样品:如矿物包裹体等,以及低反差样品;b. 可安全地观察激光焦点,以确认激光焦点是否聚焦在微米颗粒上。

  同时配有摄像机:彩色,高分辨,可观察激光焦点,不饱和,提供图像采集卡及软件,可在计算机上存储白光照片,无需照相机。

  照明光源:Leica原配,质量。

  优势 5. 数字化显微共焦系统技术受保护的新的显微共焦系统技术,无需调节针孔,并可连续调节共焦深度,大大提高了仪器的光通量和稳定性。

  优势 6. 自动化程度高

  激光光路

  – 计算机控制、调节、存储激光光路的位置

  – 激光光路可自动准直

  – 激光波长可自动切换

  部件

  – 瑞利滤光片自动切换

  – 光栅可自动切换

  – 狭缝大小可自动调节

  功能

  – 共焦与非共焦可自动切换

  – 取谱模式与观察样品模式可自动切换

  – 自动切换激光的16级衰减模式锚点>拉曼光谱仪的原理

  拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应:

  设散射物分子原来处于基电子态,振动能级如图所示。当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收,表述为电子跃迁到虚态(Virtual state),虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光,即为散射光。设仍回到初始的电子态,则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称为瑞利线,后者称为拉曼线。在拉曼线中,又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

  附加频率值与振动能级有关的称作大拉曼位移,与同一振动能级内的转动能级有关的称作小拉曼位移:

  大拉曼位移:(为振动能级带频率)

  小拉曼位移:(其中B为转动常数)

  简单推导小拉曼位移:利用转动常数锚点>拉曼光谱仪的应用   拉曼光谱仪有多种不同的应用。包括:废水分析、药物分析、爆炸物探测、石油化工处理、溶解测试和医学诊断等方面。


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