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淺談拉曼光譜儀的用途及原理
閱讀：4232 發(fā)布時間：2018-8-25
淺談拉曼光譜儀的用途及原理
拉曼光譜儀是一種無損、非接觸的光譜分析析技術，幾乎不需要任何的樣晶前期處理即可進行檢測。目前應用已經(jīng)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(fā)展，相信以后的應用會更加普遍。今天主要給大家介紹一下便攜式拉曼光譜儀的基本原理和組成還有其應用范圍。
拉曼光譜儀的應用主要有以下幾個方面：
1、制藥學
藥物罔質異性體/溶劑的探測和臺類藥物晶體的鑒定藥片，膠囊，液體的含量分析成分、添加劑和輔料的質量保證和質量控制高通量篩選的快速分析工具
2、化學
投入/產出物質的監(jiān)控和確認在結/離結探測器用于過程分析技術(PAT)聚合物:物理/化學性質的相關性(分子量、粘度、搞點等)石油產昂的識劇和分析鑒定樹脂、石油化工和大宗化學晶
3、食品安全和農業(yè)
進口港的檢查農藥和除草劑實地審核細菌污染
4、半導體和薄膜
晶片的缺陷檢查薄膜鍍層在結過程質量安全和質量控制
5、生物
原位、非接觸式測量gg;只樣昂，無損、無需標記細胞內化學成像藻類脂質含量的量化細菌檢測f[f水平生物威脅的表面增強掛曼檢測(SERS)用于低濃度生化威脅物質
6、取證鑒證
無劇甘，安全的藥柵晦崩U的鑒定，證踴9保存爆炸物的鑒定瘟量鑒定分析，包括纖維，毛發(fā)，顏料，墨水，纖維織物青毒溶劑的鑒定
7、國土安全與國防
IED/HME爆炸物檢測未知物質鑒定取正分析,邊境巡邏斤SA安檢
8、地質學
無損害的鑒定地質學材料寶石認證及防偽鑒定礦物和寶石的起源評估采礦的前景以及礦場的演變
便攜式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(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。
便攜式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(jù)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。
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。
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(shù)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(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。
拉曼光譜儀是一種無損、非接觸的光譜分析析技術，幾乎不需要任何的樣晶前期處理即可進行檢測。目前應用已經(jīng)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(fā)展，相信以后的應用會更加普遍。今天主要給大家介紹一下便攜式拉曼光譜儀的基本原理和組成還有其應用范圍。
拉曼光譜儀的應用主要有以下幾個方面：
1、制藥學
藥物罔質異性體/溶劑的探測和臺類藥物晶體的鑒定藥片，膠囊，液體的含量分析成分、添加劑和輔料的質量保證和質量控制高通量篩選的快速分析工具
2、化學
投入/產出物質的監(jiān)控和確認在結/離結探測器用于過程分析技術(PAT)聚合物:物理/化學性質的相關性(分子量、粘度、搞點等)石油產昂的識劇和分析鑒定樹脂、石油化工和大宗化學晶
3、食品安全和農業(yè)
進口港的檢查農藥和除草劑實地審核細菌污染
4、半導體和薄膜
晶片的缺陷檢查薄膜鍍層在結過程質量安全和質量控制
5、生物
原位、非接觸式測量gg;只樣昂，無損、無需標記細胞內化學成像藻類脂質含量的量化細菌檢測f[f水平生物威脅的表面增強掛曼檢測(SERS)用于低濃度生化威脅物質
6、取證鑒證
無劇甘，安全的藥柵晦崩U的鑒定，證踴9保存爆炸物的鑒定瘟量鑒定分析，包括纖維，毛發(fā)，顏料，墨水，纖維織物青毒溶劑的鑒定
7、國土安全與國防
IED/HME爆炸物檢測未知物質鑒定取正分析,邊境巡邏斤SA安檢
8、地質學
無損害的鑒定地質學材料寶石認證及防偽鑒定礦物和寶石的起源評估采礦的前景以及礦場的演變
便攜式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(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。
便攜式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(jù)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。
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。
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(shù)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(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。