拉曼光譜儀的原理非常簡(jiǎn)單,當光打到樣品上時(shí)候,樣品分子會(huì )使入射光發(fā)生散射。大部分散射的光頻率沒(méi)變,我們這種散射稱(chēng)為瑞利散射,部分散射光的頻率變了,稱(chēng)為拉曼散射;散射光與入射光之間的頻率差稱(chēng)為拉曼位移。該儀器主要就是通過(guò)拉曼位移來(lái)確定物質(zhì)的分子結構,針對固體、液體、氣體、有機物、高分子等樣品均可以進(jìn)行定量定性分析。
其采用的技術(shù)非常先進(jìn),拉曼光譜分析儀以其結構簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測量快速高效準確,以低波數測量能力著(zhù)稱(chēng);采用光路設計以獲得更高分辨率,可對樣品表面進(jìn)行um級的微區檢測,也可用此進(jìn)行顯微影像測量。
那么,拉曼光譜儀檢測的信息是定性的還是定量的呢?
拉曼光譜通常是定性的,在特定條件下也可用于定量。
通常情況下,拉曼光譜(包括峰位和相對強度)提供了物質(zhì)化學(xué)指紋,可以用于識別該物質(zhì)并區別于其他物質(zhì)。實(shí)際的拉曼光譜常常是很復雜的,通過(guò)譜峰歸屬來(lái)判定未知物相對比較復雜,而通過(guò)拉曼光譜儀數據庫進(jìn)行搜索來(lái)尋找與之匹配的結果,則可以快速對未知物進(jìn)行判別。
拉曼光譜儀能夠探測材料的化學(xué)結構,它提供的信息包括:
1、應力;
2、污染物和雜質(zhì);
3、相和形態(tài);
4、化學(xué)結構和化學(xué)鑒別;
一般而言,拉曼光譜是特定分子或材料化學(xué)指紋,能夠用于快速確認材料種類(lèi)或者區分不同的材料。在拉曼光譜數據庫中包含著(zhù)數千條光譜,通過(guò)快速搜索,找到與被分析物質(zhì)相匹配的光譜數據,即可鑒別被分析物質(zhì)。
在其它條件不變的情況下,光譜的強度正比于樣品濃度。通過(guò)標準濃度的樣品來(lái)確定峰強和濃度之間的關(guān)系(標準曲線(xiàn))后,即可進(jìn)行濃度分析。對于混合物,相對峰強可以提供各種組分相對濃度的信息,與此同時(shí),絕對峰強可以體現絕對濃度信息(參考標準濃度校正)。
那么要選擇拉曼光譜儀考慮哪些因素呢?
1、分辨率:拉曼光譜儀的核心是光學(xué)檢測系統,因此光學(xué)分辨率是對結果至關(guān)重要的技術(shù)指標,分辨率越高,圖像越清晰,檢測結果就越準確,但是靈敏度就越低,用戶(hù)在選擇的時(shí)候需要多方面的去衡量。
2、光譜范圍:不同的激發(fā)波長(cháng)對于不同物質(zhì)的檢測有著(zhù)不同度,例如在785nm出可以顯示出樣品中有機分子的圖譜,因此不同的檢測樣品需要選擇不同的激發(fā)器。
3、波長(cháng)的穩定性:穩定性對于長(cháng)時(shí)間的檢測來(lái)說(shuō)顯得至關(guān)重要,對于一般的短時(shí)間的檢測結果不會(huì )有什么影響,因為發(fā)射器的波動(dòng)不會(huì )很大,長(cháng)時(shí)間的激發(fā)同一種波長(cháng)的發(fā)射器能夠保持穩定才能夠對檢測結果影響不大。