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便携式拉曼光谱仪的产品应用原理简述

发表时间:2022-04-15  |  点击率:233
  拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面,研究物质成分的判定与确认;还可以应用于珠宝行业进行检测及宝石的鉴定。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确,以低波数测量能力称;采用共焦光路设计以获得更高分辨率,可对样品表面进行um级的微区检测,也可用此进行显微影像测量。
 
  光谱仪是一种利用金属折射光进行检测的设备,因为地球上不同的元素及其化合物都有自己的光谱特征,光谱因此更被称之为为辨别物质的“指纹”,通过检测金属的光谱就可以来获取物质的成分信息及元素含量。因其光谱仪的作用及应用范围范围非常广泛,在汽车,膜工业,拉曼光谱,半导体工业,成分检测等领域多有涉及。
 
  因此其光谱仪内部用于检测光的核心部件传感器及光栅就显得格外重要,光栅重要对折射回来的光谱进行分光处理,而采购器则负责对光的感应及信息处理,因此这两个核心硬件的质量直接决定着光谱仪检测是否准确。而要想完全发挥光谱仪的作用,除了内部核心硬件高质量之外,还需要注意以下问题。先,因为光谱仪是采用电火花检测,在激发的一瞬间会产生大量高温,为能够连续检测就需要准备降温设备(如空调),并且还需要准备高纯度的氩气用于辅助光谱仪进行相关检测。其次在选择室内时应选择干燥区域,避免内部接触到水分,并且尽可能不要放置在强光处被暴晒。
 
  便携式拉曼光谱仪工作原理
 
  当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的 10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因此称该散射光为拉曼散射。在拉曼散射中,散射光频率相对入射光频率减少的,称之为斯托克斯散射,因此相反的情况,频率增加的散射,称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射。
 
  散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移,拉曼位移与入射光频率无关,它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同化学键或基团有特征的分子振动,ΔE反映了能级的变化,因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。

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