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：1767

　　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生散射。大部分光只是改變光的傳播方向，從而發生散射，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生了改變，而且該散射光的頻率也發生了改變，從而不同于激發光(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、及信息處理與顯示系統五部分組成。

　　①激發光源：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。

　　③濾光器：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。

　　④單色器和邁克爾遜干涉儀：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。