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深入了解下拉曼光譜儀的技術原理

更新時間:2021-11-25      瀏覽次數:1558
  拉曼光譜儀的拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發(fā)現的拉曼散射效應,對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息,并應用于分子結構研究的一種分析方法。作為分子光譜領域較為活躍的儀器類別之一,拉曼光譜儀器的應用也越來越光。下面賢集網小編,給您介紹一下拉曼光譜分析儀的原理及結構。
 
  1. 激光拉曼光譜原理
 
  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,這時,稱這種散射稱為瑞利(Rayleigh)散射;還有一種散射光,它約占總散射光強度的 10^-6~10^-10,該散射光不僅傳播方向發(fā)生了改變,而且該散射光的頻率也發(fā)生了改變,從而不同于激發(fā)光(入射光)的頻率,因此稱該散射光為拉曼(Raman)散射。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。
 
  2、拉曼光譜儀分類及結構
 
  拉曼光譜儀一般由光源、外光路、色散系統(tǒng)、及信息處理與顯示系統(tǒng)五部分組成。
 
 ?、偌ぐl(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。
 
  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。
 
 ?、蹫V光器:激光波長的散射光(瑞利光)要比拉曼信號強幾個數量級,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。
 
 ?、軉紊骱瓦~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,FTRaman常用的檢測器為Ge或InGaAs檢測器。

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