目前,拉曼光譜儀已被廣泛應用于物理、化學和材料等許多領域。隨著技術在拉曼,的不斷發展,我相信這種應用在將來會更加普遍。本文主要介紹拉曼光譜儀的基本原理和構成
拉曼光譜儀的原則很簡單。當光照射到樣品上時,樣品分子散射入射光。大多數散射光的頻率沒有改變。我們的散射叫做瑞利散射,有些散射光的頻率發生了變化,叫做拉曼散射。散射光和入射光之間的頻率差稱為拉曼頻移。
拉曼光譜儀主要利用拉曼頻移來確定物質的分子結構,可以對固體、液體、氣體、有機物、聚合物等樣品進行定量和定性分析。
目前,根據拉曼光譜儀,的應用可分為傅立葉變換拉曼光譜、共焦顯微拉曼光譜、表面增強激光拉曼光譜等。
不同拉曼光譜儀的組成和結構略有不同,但它們一般由激光光源、取樣裝置、濾光片、單色儀(或干涉儀)和探測器組成。
1.激發光源:
常用的有氬離子激光器、氪離子激光器、氦氖激光器、釹釔鋁石榴石激光器、二極管激光器等。拉曼激發光源的波長:325nm米(UV)、488nm(藍綠)、514nm(綠色)、633nm(紅)、785nm(紅)、1064nm(IR)。
2.樣品裝置:
樣品放置方法包括直接光學接口、顯微鏡、光纖探針和樣品。
3.過濾器:
激光波長的散射光(瑞利光)比拉曼信號強幾個數量級,必須在進入檢測器前過濾掉。此外,為了防止樣品受到外部輻射源的照射,需要設置適當的過濾器或物理屏障。
4.單色儀和邁克爾干涉儀;
有單光柵、雙光柵或三光柵。一般來說,所用的平面全息光柵干涉儀與傅里葉變換紅外光譜儀上所用的相同。它是一個多層硅涂層的二氧化硅或三氧化二鐵涂層的二氧化硅分束器。具有擴展范圍的應時分束器和KBr分束器也是有用的。
5.檢測器:
傳統上使用光電倍增管,目前主要使用CCD探測器。拉曼光譜中常用的探測器是鍺或銦鎵砷探測器。