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拉曼光谱仪主要原理概述

发表时间:2022-08-10  |  点击率:221
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;还可以应用于刑侦及珠宝行业进行**的检测及宝石的鉴定。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确,以低波数测量能力著称;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。
拉曼光谱仪原理是当一束频率为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。
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。
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精准。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。首先,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。

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