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拉曼光譜儀的選購要注意哪些因素

點擊次數:325  發布時間:2022-09-02
  拉曼光譜是一種散射光。對于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。由分子振動、固體中光學聲子等激發與激光相互作用產生的非彈性散射稱為拉曼散射。
  拉曼光譜儀目前在市場上面應用比較廣泛,種類很多,那么如何在眾多拉曼光譜儀中選擇到適合自己的光譜儀呢?
  1,光譜儀
  光譜分辨率:光譜儀的分辨率決定了光譜中單個波段的分離程度。分辨率應為測量波段的半高全寬(FWHH)。一些制造商引用像素分辨率,這是攝譜儀的數據點間距(或數字分辨率);這與光譜分辨率不同。固體的拉曼光譜通常為2 - 6cm -1,液體的拉曼光譜可為4 - 10+ cm-1。有一個光譜儀可以測量振動帶的自然線寬,提供了最多的信息。對于簡單的應用,低分辨率的攝譜儀可能是適用的。
  光譜吞吐量:光譜儀通常用f#引用——值越小,通過探測器的光子越多。然而,一個完整的拉曼系統是它的各個部分的總和,從激光,到采樣光學,到攝譜儀,到探測器。吞吐量值是相關的,但在比較系統時,總體性能更重要。
  探測器靈敏度:大多數色散拉曼光譜儀采用CCD(電荷耦合器件)探測器。它們是硅元素的一維或二維陣列。一般來說,工作溫度每下降5度,CCD的暗噪聲就會降低50%。大多數研究級攝譜儀采用真空密封陣列,工作溫度在-50至-90℃之間,靈敏度更高。更溫暖、更便宜的探測器可用于靈敏度較低的應用。
  光譜范圍:拉曼位移范圍以波數(cm-1)表示。大多數攝譜儀至少覆蓋400 - 1800厘米-1的“指紋區域”;這是大多數振動帶發生的地方。在400厘米-1以下,存在與較重原子有關的振動,如c -鹵素和金屬氧化物拉伸。其他彎曲模式也可以發生在這些較低的頻率。在另一端,C-H拉伸出現在2900 - 3100 cm-1之間,O-H/N-H拉伸出現在3600 cm-1。1800和2900 cm-1之間幾乎沒有,除了丁腈(CN)出現在2200 cm-1附近。在許多應用中,指紋區域足以進行定量和定性分析。
  2,激發激光
  激發波長:拉曼散射強度與v4成正比,其中v為激發頻率。因此,較高的激發頻率(即可見光和紫外區較短的波長)比較長的波長提供更高的拉曼強度。不幸的是,在許多樣品中,較短的波長也會激發熒光背景,使拉曼光譜變得模糊。
  激光特性:當評估拉曼激發激光器時,注意中心波長、輸出功率、線寬、穩定性(功率和線寬)和壽命。有許多類型的激光器可供拉曼光譜儀-氣體激光器,二極管激光器,和固體激光器。傳統氣體激光器提供穩定、狹窄的線,但越來越不常用,窄線寬的二極管激光器或固體激光器占據了目前拉曼光譜系統的絕大多數市場。拉曼信號一般與激光強度成線性關系,但很高的功率會損傷樣品。
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