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拉曼光谱仪的基本原理和组成介绍

点击次数:168 发布时间:2021-11-20
      拉曼光谱仪的应用非常广泛,在物理、化学、材料等很多领域均有应用。随着拉曼技术的不断发展,相信以后的应用会更加普遍。本文主要跟大家介绍一下拉曼光谱仪的基本原理和组成。
  拉曼光谱仪的原理非常简单,当光打到样品上时候,样品分子会使入射光发生散射。大部分散射的光频率没变,我们这种散射称为瑞利散射,部分散射光的频率变了,称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差称为拉曼位移。
  拉曼光谱仪主要就是通过拉曼位移来确定物质的分子结构,针对固体、液体、气体、有机物、高分子等样品均可以进行定量定性分析。
  目前,根据拉曼光谱仪的应用情况可以分为傅立叶变换拉曼光谱、共焦显微拉曼光谱、表面增强激光拉曼光谱等。
  显微拉曼系统便携式拉曼光谱仪
  不同的拉曼光谱仪组成及结构会有些细微的不同,但一般都是由激光光源、样品装置、滤光器、单色器(或干涉仪)和检测器等组成。
  激光显微拉曼光谱仪光路
  1、激发光源:常用的有Ar离子激光器,Kr离子激光器,He-Ne激光器,Nd-YAG激光器,二极管激光器等。
  拉曼激发光源波长:325nm(UV),488nm(蓝绿),514nm(绿),633nm(红),785nm(红),1064nm(IR)。
  2、样品装置:样品放置方式,包括直接的光学界面,显微镜,光纤维探针和样品。
  3、滤光器:激光波长的散射光(瑞利光)要比拉曼信号强几个数量级,必须在进入检测器前滤除,另外,为防止样品不被外辐射源照射,需要设置适宜的滤波器或者物理屏障。
  4、单色器和迈克尔逊干涉仪:有单光栅、双光栅或三光栅,一般使用平面全息光栅干涉器一般与FTIR上使用的相同,为多层镀硅的CaF2或镀Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及扩展范围的KBr分束器。
  5、检测器:传统的采用光电倍增管,目前多采用CCD探测器,FTRaman常用的检测器为Ge或InGaAs检测器。
  以上只是简单介绍了一下拉曼光谱仪的基本原理及组成,后续的文章我们再接着介绍拉曼光谱仪的应用场合及如何选型。
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