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拉曼光譜儀主要原理概述

閱讀:2151      發(fā)布時間:2022-8-10
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拉曼光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學實驗室、生物及醫(yī)學領域等光學方面,研究物質成分的判定與確認;還可以應用于刑偵及珠寶行業(yè)進行**的檢測及寶石的鑒定。該儀器以其結構簡單、操作簡便、測量快速高效準確,以低波數(shù)測量能力著稱;采用共焦光路設計以獲得更高分辨率,可對樣品表面進行um級的微區(qū)檢測,也可用此進行顯微影像測量。
拉曼光譜儀原理是當一束頻率為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,散射光頻率相對入射光頻率減少的,稱之為斯托克斯散射,因此相反的情況,頻率增加的散射,稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射,也統(tǒng)稱為拉曼散射。
散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關,它只與散射分子本身的結構有關。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能級的變化,不同化學鍵或基團有特征的分子振動,ΔE反映了**能級的變化,因此與之對應的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據(jù)。
光譜儀是一種利用金屬折射光進行檢測的設備,因為地球上不同的元素及其化合物都有自己的光譜特征,光譜因此更被稱之為為辨別物質的“指紋”,通過檢測金屬的光譜就可以來獲取物質的成分信息及元素含量。因其光譜儀的作用及應用范圍范圍非常廣泛,在汽車,膜工業(yè),拉曼光譜,半導體工業(yè),成分檢測等領域多有涉及。
因此其光譜儀內部用于檢測光的核心部件傳感器及光柵就顯得重要,光柵重要對折射回來的光譜進行分光處理,而采購器則負責對光的感應及信息處理,因此這兩個核心硬件的質量直接決定著光譜儀檢測是否精準。而要想*發(fā)揮光譜儀的作用,除了內部核心硬件高質量之外,還需要注意以下問題。首先,因為光譜儀是采用電火花檢測,在激發(fā)的一瞬間會產(chǎn)生大量高溫,為能夠連續(xù)檢測就需要準備降溫設備(如空調),并且還需要準備高純度的氬氣用于輔助光譜儀進行相關檢測。其次在選擇室內時應選擇干燥區(qū)域,避免內部接觸到水分,并且盡可能不要放置在強光處被暴曬。

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