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拉曼光譜儀的基本原理和組成介紹

點擊次數:454 發布時間:2021-11-20
      拉曼光譜儀的應用非常廣泛,在物理、化學、材料等很多領域均有應用。隨著拉曼技術的不斷發展,相信以后的應用會更加普遍。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,當光打到樣品上時候,樣品分子會使入射光發生散射。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的分子結構,針對固體、液體、氣體、有機物、高分子等樣品均可以進行定量定性分析。
  目前,根據拉曼光譜儀的應用情況可以分為傅立葉變換拉曼光譜、共焦顯微拉曼光譜、表面增強激光拉曼光譜等。
  顯微拉曼系統便攜式拉曼光譜儀
  不同的拉曼光譜儀組成及結構會有些細微的不同,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
  1、激發光源: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。
  拉曼激發光源波長:325nm(UV),488nm(藍綠),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)要比拉曼信號強幾個數量級,必須在進入檢測器前濾除,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展范圍的KBr分束器。
  5、檢測器:傳統的采用光電倍增管,目前多采用CCD探測器,FTRaman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,后續的文章我們再接著介紹拉曼光譜儀的應用場合及如何選型。
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