拉曼光譜儀使用方法

Ⅰ 拉曼光譜

一、拉曼光譜的基本原理

用單色光照射透明樣品時，光的絕大部分沿著入射光的方向透過，一部分被吸收，還有一部分被散射。用光譜儀測定散射光的光譜，發現有兩種不同的散射現象，一種叫瑞利散射，另一種叫拉曼散射。

1.瑞利散射

散射是光子與物質分子相互碰撞的結果。如果光子與樣品分子發生彈性碰撞，即光子與分子之間沒有能量交換，則光子的能量保持不變，散射光的頻率與入射光的頻率相等，只是光子的傳播方向發生改變，這種散射是彈性散射。

2.拉曼散射

圖13-6-5 在藍寶石中鋯石包裹體(上)的拉曼光譜

3.原位深度分析

拉曼光譜可以對物質體系進行一定深度范圍內的分析，它適用於寶石礦物內部的氣、液和固相包裹體的物相分析。如圖13-6-5(上)拉曼光譜特徵，顯示了藍寶石內部的包裹體是鋯石。這是其他測試方法無法替代的。

4.定向分析與偏振分析

拉曼光譜的入射電磁輻射經過偏振後，可以對物質體系進行偏振分析。如圖13-6-3碳化硅的偏振拉曼光譜。

Ⅱ 喇曼光譜（Raman）詳細的分析方法

與紅外光譜一樣，拉曼光譜也是用來檢測物質分子的振動和轉動能級，所以這兩種光譜俗稱姊妹譜。但兩者的理論基礎和檢測方法存在明顯的不同。我們說 物質分子總在不停地振動，這種振動是由各種簡正振動疊加而成的。當簡正振動能產生偶極矩的變化時，它能吸收相應的紅外光，即這種簡正振動具有紅外活性；具 有拉曼活性的簡正振動，在振動時能產生極化度的變化，它能與入射光子產生能量交換，使散射光子的能量與入射光子的能量產生差別，這種能量的差別稱為拉曼位 移(Raman Shift)，它與分子振動的能級有關，拉曼位移的能量水平也處於紅外光譜區。

拉曼光譜儀與紅外光譜儀的檢測原理大不相同。紅外光譜法的檢測直接用紅外光檢測處於紅外區的分子的振動和轉動能量：用一束波長連續的紅外光透過樣 品，檢測樣品對紅外光的吸收情況；而拉曼光譜法的檢測是用可見激光（也有用紫外激光或近紅外激光進行檢測）來檢測處於紅外區的分子的振動和轉動能量，它是 一種間接的檢測方法：把紅外區的信息變到可見光區，並通過差頻（即拉曼位移）的方法來檢測。由於可見光區是電子躍遷的能量區，當用可見激光激發樣品時，電 子躍遷所產生的光致發光信號會對拉曼信號產生干擾，嚴重時，拉曼信號會被完全淹沒。光致發光信號的特點是譜帶較寬，最高強度處的波長（或頻率）一定。根據 這個特點，拉曼光譜儀一般都配備多種激光器，當一種激光激發樣品時產生很強的光致發光干擾信號時，就改用另一種激光，目的是避開光致發光的干擾。我校新購 的這台激光拉曼光譜儀，配有三種激光：氬離子激光器的514.5nm激光、氦氖激光器的632.8nm激光、和二極體激光器的785nm激光，是這幾年國 內所引進的拉曼光譜儀中，激光種類配備較全的一台。

主要技術指標：

測試范圍：

1)使用氬離子激光器，50-9400cm-1
2)使用氦氖激光器，100-5800cm-1
3)使用二極體激光器，100-3200cm-1

最小測試面積：1平方微米；

解析度：1-2cm-1（隨選用的光柵不同而不同）。

主要用途：

該儀器可對固態、液態、氣態的有機或無機樣品進行非破壞性分析，如用於岩石礦物組成、礦物固液氣相包裹體、寶玉石、高聚物、無機非金屬材料等的鑒定。

給你個文章「從拉曼光譜實驗談拉曼光譜的應用」 http://www.teach.ustc.e.cn/jpkc/guojia/dxwlsy/kj/part3/student%20works/sw28.html

Ⅲ 拉曼光譜儀器使用過程中有哪些注意事項

飛秒檢測發現在很長的一段時間，由於拉曼與生俱來的缺點(信號弱)而限制了它的應用，但是隨著儀器技術的發展，儀器的靈敏度和解析度不斷提高，體積減小了，操作也簡單了，同時儀器的價格也降低了，很多單位已經可以買的起了，用戶也越來越多。總體來說現在拉曼光譜儀已經向分析型儀器方向發展了，應用領域也由原來的材料領域，拓展到了化學、催化、刑偵、地質領域、藝術、生命科學等各個領域，甚至有一些QC領域也已經開始使用拉曼光譜儀了。
一、測試了一些樣品，得到的是Ramanshift，但是文獻是wavenumber，不知道它們之間的轉換公式是怎麼樣的?激光波長632.8nm。
1. 兩者是一回事。ramanshift即為拉曼位移或拉曼頻移，頻率的增加或減小常用波數差表示，拉曼光譜儀得到的譜圖橫坐標就是波數wavenumber，單位cm-1。
2.兩者一回事。
拉曼頻移ramanshift指頻率差，但通常用波數wavenumber表示，單位cm-1，可以說某個譜峰拉曼位移是??波數，或??cm-1。
3.在Raman譜中，wavenumber有兩種理解，一種是相對波數，這時就等於Ramanshift;另一種是絕對波數(這在熒光光譜中用的比較多)，這個絕對波數是與激發波長有關，不同的激發波長得到的絕對波數是不一樣的，這時Ramanshift等於(10000000/激發波長減去Raman峰的絕對波數)。
所以通常在Raman譜中，wavenumber一般可理解為Ramanshift。
二、如何用拉曼光譜儀測透明的有機物液體，測試時放到了玻璃片上測出來的結果是玻璃的光譜。
1. 我今天還在用激光拉曼測聚苯乙烯，沒有出現你說的情況啊是不是玻璃管被污染的厲害?
2. 你測出的玻璃的信號，有沒有可能們焦點位置不對?
3. 應該是聚焦位置不對，聚在玻璃上了，我以前也犯過同樣的錯誤。
4. 用凹面載玻片，液體量會比較多，然後用顯微鏡聚焦好就可以了，如果液體有揮發性，最好液體上用蓋玻片，然後焦點聚焦到蓋玻片以下。
如果還不行，你可以查一下「液芯光纖」這個東東。
5.建議：
(1)有機液體裡面的分析物質濃度多大? Raman測定的是散射光，所以在溶液中的強度相對比較底，故分析物濃度要大些。
(2)你用的是共聚焦Raman嗎?聚焦點要在毛細管的溶液裡面才好。可以在溶液中放點「雜物」方便聚焦。
(3)玻璃是無定形態物質，應該Raman信號比較弱才對。
三、我們這里有做生物樣品的拉曼光譜的，在獲得的圖裡面有很強的熒光，有的說，如果拉曼得不到就用其熒光譜。可我想問一下，在拉曼譜裡面得到的熒光背景，是真正的熒光特徵譜嗎?這和熒光光譜儀裡面的熒光圖有什麼區別?
1. 原則上說，拉曼譜中的熒光和熒光譜中的熒光是一樣的，只要激發波長和功率密度相同。注意橫坐標要從波數變換為納米，即用10000000nm(1cm)除以波數就行了。但有一點要注意，不同波長的激發光照射樣品，得到的拉曼相近，但熒光可以有很大不同，甚至相同波長不同功率激發，熒光譜都大不一樣。
2. 「注意橫坐標要從波數變換為納米，即用10000000nm(1cm)除以波數就行了」?
Raman測定的是散射光，得到的是Raman shift. Raman shift和絕對波長(熒光光譜)之間要一個轉換的吧。
3. 生物樣品一般熒光峰比較寬，用熒光光測試之前一般先會做儀器本身曲線校正也就是儀器本身的響應曲線，這樣測出的熒光峰才比較准，特別是對於寬峰更要做這個較准。
而Raman光譜一般採集的區域比較窄(指的是波長區域)，一般在窄的波長范圍變化不大，因此一般不考慮儀器本身響應曲線誤差，但是Raman光譜來測寬熒光峰，影響就比較大。
四、什麼是共焦顯微拉曼光譜儀?
1. 共焦拉曼指的是空間濾波的能力和控制被分析樣品的體積的能力。通常主要是利用顯微鏡系統來實現的。
僅僅是增加一個顯微鏡到拉曼光譜儀上不會起到控制被測樣品體積的作用的—為達到這個目的需要一個空間濾波器。
2.(1)、顯微是利用了顯微鏡，可以觀測並測量微量樣品，最小1微米左右
(2)、共焦是樣品在顯微鏡的焦平面上，而樣品的光譜信息被聚焦到CCD上，都是焦點，所以叫共聚焦
3. 拉曼儀器的共焦有2種呢，一種是針孔共焦，一種是贗共焦.我覺得好像不應該稱為贗共焦，共聚焦有真正的定義說一定要針孔才是共聚焦嗎?好像沒有，頂多稱為傳統共聚焦或者針孔共聚焦、簡單共聚焦之類的。
五、請問，測固體粉末的拉曼圖譜時，對於熒光很強的物質，應該如何處理?特別是當熒光將拉曼峰湮滅時，應該怎麼辦?增加照射時間的方法，我試過，連續照射了4小時，結果還是有很強的熒光。我只有一台532nm的激光器，所以更換激光波長的方法目前我不能用。想問問各位，還有別的方法嗎?
1. 使用SERS技術或者使用很少量的樣品進行測量，或者稀釋你的樣品到一些別的基體裡面去，比如說KBr。
2. 波長不可調的話，激光強度應該是可調的，你把激光強度調低點試試。這個在光源和軟體上都有調的。全調到比較低的，然後再用長時間試試。
3. 可以嘗試找一種溶劑溶解粉末，看能不能猝滅熒光背景。採用反斯托克斯，濾光片用Nortch濾光片。
六、請問用激光拉曼儀能測量薄膜的厚度、折射率及應力嗎?它能對薄膜進行那些方面的測量呢?
1. 應該不能測薄膜的厚度、折射率及應力吧
2. 現在的共焦顯微拉曼可以做膜及不同層膜的，你的問題我覺得用橢偏儀更好
3. 拉曼光譜可以測量應力，厚度好像不行
4. 應力可以測，應力有差別的時候拉曼會有微小頻移，其他兩種沒聽說過拉曼能測
七、拉曼做金屬氧化物含量的下限是多少? 我有一幾種氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD檢測不到，拉曼可以嗎?
應該和待測樣品的拉曼活性有關，並不能絕對說一定能測到多少檢測線，有些氧化物可能純的樣品也測不出光譜，信號強的則可能會低一些
八、小弟是剛涉足拉曼這個領域，主打生物醫學方面。實驗中，發現溫度不同時，拉曼好像也不一樣。不知到哪位能幫忙解釋一下這個現象。
溫度升高，拉曼線會頻移，線寬會變寬，只要物質狀態不變，特徵峰不會有太大變化，除非高溫造成化學反應或者其他變化。
九、文獻上說，拉曼的峰強與物質的濃度是成正比關系，那麼比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰強度是正好一半的關系嗎?應用拉曼，是否能採用峰積分，或者用近紅外那樣的多元統計的辦法來定量嗎?准確度怎麼樣?
存在激發效率的問題，拉曼一直以來被認為只能做半定量的研究，就是因為不是線性的，有這方面的文獻，具體記不清了。
十、拉曼峰1640對應的是什麼東西啊?無機的。
1. 這個峰一般來說是C=O雙鍵的峰，可是你說是無機物，很有可能是某一個基團的倍頻峰，看看820左右或者是某兩個峰的疊加。
2. 也有可能是你在測量過程當中由於激光引起的碳化物質。還有一種可能就是C=C.
3. 拉曼在1610-1680波數區間有C=N雙鍵的強吸收

Ⅳ 拉曼光譜儀原理及應用

拉曼光譜儀原理是當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上後，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。

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。

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關，它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射由於分子極化率的改變而產生的（電子雲發生變化）。

拉曼位移取決於分子振動能級的變化，不同化學鍵或基團有特徵的分子振動，ΔE反映了指定能級的變化，因此與之對應的拉曼位移也是特徵的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。

(4)拉曼光譜儀使用方法擴展閱讀

激光拉曼光譜儀的主要部件有：激光光源、樣品池、單色器、光電檢測器、記錄儀和計算機。

1、激光光源：多用連續式氣體激發器，有主要波長為632.8nm的He-Ne激光器和主要波長為514.5nm和488.0nm的Ar離子激光器。

2、樣品池：常用微量毛細管以及常量的液體池、氣體池和壓片樣品架等。

3、單色器：激光拉曼光譜儀的心臟，可以最大限度地降低雜散光且色散性能好。常用光柵分光，並採用雙單色器以增強效果。

4、檢測系統：對於可見光譜區的拉曼散射光，可用光電倍增管作為檢測器。以光子計數器進行檢測，它的測量范圍可達幾個數量級。