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高分辨显微拉曼光谱仪的设计原理分享

来源:HORIBA 科学仪器事业部   2022年12月01日 09:31  
   光散射是自然界常见的现象。晴朗的天空之所以呈蓝色、早晚东西方的空中之所以出现红色霞光等,都是由于光发生散射而形成了不同的景观。拉曼光谱是一种散射光谱。在实验室中,我们通过一个很简单的实验就能观察到拉曼效应。在一暗室内,以一束绿光照射透明液体,例如戊烷,绿光看起来就像悬浮在液体上。若通过对绿光或蓝光不透明的橙色玻璃滤光片观察,将看不到绿光而是一束十分暗淡的红光,这束红光就是拉曼散射光。
 
  高分辨显微拉曼光谱仪采用的是激光照射待测物质,当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这种散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的10-6~10-10。拉曼散射的产生原因是光子与分子之间发生了能量交换改变了光子的能量。
 
  高分辨显微拉曼光谱仪是由拉曼共焦模块、拉曼光谱仪、显微镜等部分构成,通过把光谱模块集成到显微镜上,实现拉曼光谱信息的测量。系统自由灵活,具备对微小区域实时成像和采集该区域物体拉曼光谱的能力,帮助用户快速对样品微观结构,微观光谱信息的测试和分析。
 
  当光打到样品上时,样品分子会使入射光发生散射,若部分散射光的频率发生改变,则散射光与入射光之间的频率差称为拉曼位移。高分辨显微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性定量分析。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前该技术已广泛应用于物质的鉴定、分子结构的研究。

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