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拉曼光譜儀主要原理概述

2022年08月10日 09:39 來(lái)源：上海波銘科學(xué)儀器有限公司
拉曼光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等光學(xué)方面，研究物質(zhì)成分的判定與確認(rèn)；還可以應(yīng)用于刑偵及珠寶行業(yè)進(jìn)行**的檢測(cè)及寶石的鑒定。該儀器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量快速高效準(zhǔn)確，以低波數(shù)測(cè)量能力著稱(chēng)；采用共焦光路設(shè)計(jì)以獲得更高分辨率，可對(duì)樣品表面進(jìn)行um級(jí)的微區(qū)檢測(cè)，也可用此進(jìn)行顯微影像測(cè)量。
拉曼光譜儀原理是當(dāng)一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后，分子可以使入射光發(fā)生散射。大部分光只是改變光的傳播方向，從而發(fā)生散射，而穿過(guò)分子的透射光的頻率，仍與入射光的頻率相同。
在拉曼散射中，散射光頻率相對(duì)入射光頻率減少的，稱(chēng)之為斯托克斯散射，因此相反的情況，頻率增加的散射，稱(chēng)為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強(qiáng)得多，拉曼光譜儀通常大多測(cè)定的是斯托克斯散射，也統(tǒng)稱(chēng)為拉曼散射。
散射光與入射光之間的頻率差v稱(chēng)為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)，它只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。拉曼散射由于分子極化率的改變而產(chǎn)生的（電子云發(fā)生變化）。
拉曼位移取決于分子振動(dòng)能級(jí)的變化，不同化學(xué)鍵或基團(tuán)有特征的分子振動(dòng)，ΔE反映了**能級(jí)的變化，因此與之對(duì)應(yīng)的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結(jié)構(gòu)定性分析的依據(jù)。
光譜儀是一種利用金屬折射光進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備，因?yàn)榈厍蛏喜煌脑丶捌浠衔锒加凶约旱墓庾V特征，光譜因此更被稱(chēng)之為為辨別物質(zhì)的“指紋”，通過(guò)檢測(cè)金屬的光譜就可以來(lái)獲取物質(zhì)的成分信息及元素含量。因其光譜儀的作用及應(yīng)用范圍范圍非常廣泛，在汽車(chē)，膜工業(yè)，拉曼光譜，半導(dǎo)體工業(yè)，成分檢測(cè)等領(lǐng)域多有涉及。
因此其光譜儀內(nèi)部用于檢測(cè)光的核心部件傳感器及光柵就顯得重要，光柵重要對(duì)折射回來(lái)的光譜進(jìn)行分光處理，而采購(gòu)器則負(fù)責(zé)對(duì)光的感應(yīng)及信息處理，因此這兩個(gè)核心硬件的質(zhì)量直接決定著光譜儀檢測(cè)是否精準(zhǔn)。而要想*發(fā)揮光譜儀的作用，除了內(nèi)部核心硬件高質(zhì)量之外，還需要注意以下問(wèn)題。首先，因?yàn)楣庾V儀是采用電火花檢測(cè)，在激發(fā)的一瞬間會(huì)產(chǎn)生大量高溫，為能夠連續(xù)檢測(cè)就需要準(zhǔn)備降溫設(shè)備（如空調(diào)），并且還需要準(zhǔn)備高純度的氬氣用于輔助光譜儀進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。其次在選擇室內(nèi)時(shí)應(yīng)選擇干燥區(qū)域，避免內(nèi)部接觸到水分，并且盡可能不要放置在強(qiáng)光處被暴曬。
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