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顯微拉曼成像光譜儀的工作原理和檢定方法
閱讀：1437 發(fā)布時(shí)間：2022-2-21
顯微拉曼成像光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等光學(xué)方面，研究物質(zhì)成分的判定與確認(rèn)；還可以應(yīng)用于刑偵及珠寶行業(yè)進(jìn)行毒品的檢測(cè)及寶石的鑒定。該儀器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量快速高效準(zhǔn)確，以低波數(shù)測(cè)量能力著稱；采用共焦光路設(shè)計(jì)以獲得更高分辨率，可對(duì)樣品表面進(jìn)行um級(jí)的微區(qū)檢測(cè)，也可用此進(jìn)行顯微影像測(cè)量。
顯微拉曼成像光譜儀的工作原理：
當(dāng)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(fā)生散射。大部分光只是改變方向發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光的頻率相同，這種散射稱為瑞利散射；約占總散射光強(qiáng)度的10-6～10-10的散射，不僅改變了光的傳播方向，而且散射光的頻率也改變了，不同于激發(fā)光的頻率，稱為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的稱為斯托克斯散射，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(qiáng)得多，拉曼光譜儀通常測(cè)定的大多是斯托克斯散射，也統(tǒng)稱為拉曼散射。
散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)，它只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產(chǎn)生的。拉曼位移取決于分子振動(dòng)能及的變化，不同化學(xué)鍵或基團(tuán)有特征的分子振動(dòng)，ΔE反映了能級(jí)的變化，因此與之對(duì)應(yīng)的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結(jié)構(gòu)定性分析的依據(jù)。
顯微拉曼成像光譜儀使用期間一定要定期進(jìn)行性能檢定，不然數(shù)據(jù)是不可靠的，具體檢定方法如下：
1、檢定條件：
(a)Ar+激光器的激發(fā)線為514.5nm、488.0nm輸出功率不少于300mW;
(b)低壓汞燈或氖燈;
(c)毛細(xì)管，CCl4試劑等。
共聚焦拉曼光譜儀
2、環(huán)境條件：
共聚焦拉曼光譜儀應(yīng)安放在防震臺(tái)上，通風(fēng)良好，附近無(wú)強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾;室溫18～24℃;相對(duì)溫度≤75%;單相及三相電源的波動(dòng)≤5%(相對(duì)誤差);冷卻水流速≥9.5L/min。
3、檢定方法：
(a)拉外觀及初步檢定按正常操作程序，運(yùn)行光譜儀，當(dāng)鍵盤輸入指令時(shí)，各相應(yīng)的功能運(yùn)行及控制都能正常進(jìn)行;
(b)分辨率;
(c)測(cè)定波數(shù)精度;
(d)重現(xiàn)性的測(cè)定。將汞燈置于入射狹縫前，狹縫寬度分別為5μ、開(kāi)、開(kāi)、11μ，狹縫高度為2mm時(shí)，步進(jìn) 0.1cm-1，每點(diǎn)積分時(shí)間為 0.1s，掃描測(cè)量18312.5 cm-1譜線，重復(fù)4～10次掃描測(cè)量，其重復(fù)性在土0.2～0.5 cm-1之內(nèi)或更好。
4、檢定周期為1年，只有定期檢定光譜儀，才能確認(rèn)測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，否則，測(cè)得的數(shù)據(jù)是無(wú)效的。