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產(chǎn)品展示

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紫外共振拉曼光譜系統

  • 產(chǎn)品型號：UVRaman100
  • 產(chǎn)品時(shí)間：2024-05-19
  • 簡(jiǎn)要描述：UVRaman100紫外共振拉曼光譜系統 UVRaman100,是中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與北京卓立漢光儀器有限公司合作生產(chǎn)，具有技術(shù)的。
  • 產(chǎn)品介紹

 UVRaman100紫外共振拉曼光譜系統的詳細介紹：

        新一代紫外共振拉曼光譜儀

       中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所中國科學(xué)院李燦院士及其研究小組自行研制了我國 臺紫外共振拉曼三聯(lián)光譜儀，獲得中國科學(xué)院發(fā)明二等獎、國家發(fā)明二等獎。并于2008年4月8日，和北京卓立漢光儀器有限公司共同組建“現代儀器聯(lián)合實(shí)驗室”，強強聯(lián)手，邁出了研究成果向產(chǎn)品轉化的重要一步。      

UVRaman100紫外共振拉曼光譜系統的組成主要是：
1、激光器部分：紫外或可見(jiàn)光激光器，紫外可調諧窄線(xiàn)寬激光器。
2、光譜儀部分：三聯(lián)單色儀＋高靈敏度科學(xué)級CCD。
3、信號采集部分：高效率光譜采集組件。
UVRaman100的優(yōu)點(diǎn)是：
◆ 合適的紫外激光激發(fā)可以*避免熒光本底的干擾。
◆ 由于拉曼信號強度正比于激發(fā)激光頻率的四次方，紫外激光激發(fā)拉曼信號效率更高。（同等功率266nm激光可激發(fā)出比532nm激光高16倍的拉曼信號）。
◆ 共振拉曼可以提供很高的共振增強因子，（理論限可達106倍）從而大幅度提升檢測限。
◆ 可以實(shí)現選擇性激發(fā)，當我們把激光器調諧到某物質(zhì)激發(fā)峰上時(shí)，可以只對此特定物質(zhì)實(shí)現共振增強提升幾個(gè)數量級的信號強度，其他物質(zhì)由于幾乎沒(méi)有共振增強，可以進(jìn)一步提升信噪比，這一點(diǎn)對于催化和生物研究非常有利。
◆ 由于采用的是三聯(lián)單色儀濾除瑞利散射，而非陷波濾波器，設備可以測試地低到到幾個(gè)波數的拉曼光譜。

1、激光器部分：
◆ 325nm HeCd激光器：325nm; TEM00 mode; 激光功率30mW-50mW輸出備選
◆ 244nm倍頻可調諧氬離子激光器： 244nm; TEM00 mode; 激光功率24mW; 另有229，238，248，250，257，264nm輸出譜線(xiàn)
◆ 532nm 綠光DPSS激光器：TEM00 mode，激光功率20-100mW備選
◆ 窄線(xiàn)寬可調諧摻鈦藍寶石激光器：		  

　
可調諧范圍
輸出平均功率
單個(gè)晶體可調諧范圍
基頻
700-960nm
>1W
100nm
二倍頻
350-480nm
90-500mW
50nm
三倍頻
233-320nm
20-250mW
33nm
四倍頻
193-240nm
5-100mW
25nm
光譜線(xiàn)寬
<0.1cm-1
功率穩定度
<3% rms

注：如須覆蓋整個(gè)光譜波段需要更換晶體
        Tips： 共振增強并不是是在一個(gè)特定的波長(cháng)上急劇開(kāi)始，而是存在著(zhù)一個(gè)波長(cháng)范圍。實(shí)際上，即使激發(fā)激光的波長(cháng)處于分子電子躍遷波長(cháng)之下幾百個(gè)波數的時(shí)候就可以看到5到10倍的增強作用。這個(gè)“前共振”增強作用在實(shí)驗上是非常有用的。我們往往可以采用相對比較便宜的激光器，比如325nm的氦鉻激光器，可調諧倍頻氬離子激光器雖然不是連續可調諧，也可以達到一定程度的共振增強效應。當然，為了求得 高的增強因子，我們需要一種波長(cháng)連續可調諧且光譜線(xiàn)寬很窄的的紫外激光器，比如窄線(xiàn)寬可調諧摻鈦藍寶石激光器激光器。
2、紫外共振拉曼光譜儀部分
A.光譜儀：
◆ 光譜儀焦距：500mm ；f/6.5
◆ 光柵尺寸：68mm×68mm or 68mm×84mm
◆ 掃描 小步長(cháng)：好于0.005nm
◆ 鏡片反射率：紫外和可見(jiàn)區的鏡子的反射率達到90%
B.相減模式拉曼光譜采集
◆ 分辨率: 4.0 cm-1 （紫外區）, 3.0 cm-1 （可見(jiàn)區）
◆ 波數范圍：50-4000 cm-1 （紫外區）, 25-4000 cm-1 （可見(jiàn)區）
C.光譜探測器
CCD或EMCCD
光譜CCD
光譜CCD
光譜EMCCD
像素數
1024×256
2048×512
1600×400
像素尺寸um
26×26
13.5×13.5
16×16
成像面積　mm
26.6×6.7
27.6×6.9
25.6×6.4
低制冷溫度 oC
-100
-100
-100
電子增益
NA
NA
1-1000
 

附錄：
附錄1.紫外拉曼與共振拉曼原理與應用簡(jiǎn)述
           熒光干擾問(wèn)題和靈敏度較低嚴重阻礙了常規拉曼光譜的廣泛應用。但近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的紫外拉曼光譜技術(shù)有效地解決了上述問(wèn)題。紫外拉曼光譜技術(shù)的出現和發(fā)展大大地擴展了拉曼光譜的應用范圍。右圖是紫外拉曼光譜避開(kāi)熒光干擾的原理圖。熒光往往出現在300 nm-700 nm區域，或者更長(cháng)波長(cháng)區域。而在紫外區的某個(gè)波   

         紫外拉曼光譜技術(shù)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是，拉曼信號可以通過(guò)共振拉曼信號得到增強。共振拉曼效應可以從拉曼散射截面公式得到解釋?zhuān)焊鶕﨣ramers-Heisenberg-Dirac 散射公式: 

        在公式 （1）中，ωri 是初始態(tài)i到激發(fā)態(tài)r的能量差頻率，ωL是入射激光頻率。當激發(fā)光源頻率靠近電子吸收帶時(shí)， 項分母趨近于零，因而其散射截面異常增大, 導致某些特定的拉曼散射強度增加104~106 倍。共振拉曼光譜的譜峰強度隨著(zhù)激發(fā)線(xiàn)的不同而呈現出與普通拉曼不同的變化。

       將紫外共振拉曼用于表征多組份體系時(shí)，可以選擇性的激發(fā)某些組分相應的信息，從而使與這些組分相關(guān)的拉曼信號大大增強，得到共振拉曼光譜

        這種共振增強或者共振拉曼效應是非常有用的一個(gè)技術(shù)，它不僅可以大的降低拉曼測量的探測限，而且還可以引入到電子選擇上面。這樣，如果我們使用共振拉曼技術(shù)來(lái)研究樣品，不僅可以看到它的結構特征，而且還可以得到它的電子結構信息。金屬卟啉，類(lèi)胡蘿卜素以及其他一系列生物重要分子的電子能級之間躍遷能量差都處在可見(jiàn)光范圍之內，這使得它們成了共振拉曼光譜的理想研究材料。
        共振選擇技術(shù)還有一個(gè)非常實(shí)際的應用。那就是二分之一載色體的光譜由于這種共振作用會(huì )得到增強，而它周?chē)沫h(huán)境則不會(huì )。對于生物染色體來(lái)說(shuō)這就意味著(zhù)，我們使用可見(jiàn)光即可特定的探測到有源吸收中心，而它們周?chē)牡鞍踪|(zhì)陣列則不會(huì )探測產(chǎn)生影響（這是因為這些蛋白質(zhì)需要紫外光才能使其產(chǎn)生共振增強作用）。共振拉曼光譜在化學(xué)上探測金屬中心合成物，富勒分子，聯(lián)乙醯以及其他的稀有分子上也是一種重要的技術(shù)，因為這些材料對于可見(jiàn)光都有著(zhù)很強的吸收。
        其他更多的分子吸收光譜由于處于紫外，所以需要紫外激光進(jìn)行共振激發(fā)，我們就稱(chēng)之為紫外共振拉曼（UlraViolet Resonance Raman Spectroscopy）;紫外共振拉曼光譜技術(shù)是研究催化和復雜生物系統中分子分析的一個(gè)重要工具。大多數的生物系統都吸收紫外輻射，所以它們都能提供紫外的共振拉曼增強。這樣高的共振拉曼共振選擇效應使得象蛋白質(zhì)和DNA等重要生物目標的拉曼光譜得到大增強，而其他物質(zhì)則不會(huì )，非常便于目標確認及分析。例如，200nm的激勵光能夠增強氨基化合物的振動(dòng)峰；而220nm的激勵光則可以增強特定的芳香族殘留物的振動(dòng)峰。水中的拉曼散射非常弱，這個(gè)技術(shù)使得與水有關(guān)的微弱系統的拉曼分析也變成了可能。

附錄2：實(shí)驗舉例
◆ 微孔-介孔材料骨架中超低含量的孤立的過(guò)渡金屬離子（例如Ti-MCM-41）能夠通過(guò)紫外共振拉曼光譜可靠、準確地鑒別出來(lái)。 

◆ 利用紫外拉曼避開(kāi)熒光和增加靈敏度的特點(diǎn),可以對分子篩合成過(guò)程中的合成前體、中間物以及分子篩晶體的演化過(guò)程進(jìn)行研究。

◆ 紫外拉曼光譜可以選擇性地得到在紫外區具有強吸收的物質(zhì)（例如TiO2和ZrO2）的表面相信息。
 
 

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