便攜式拉曼光譜儀三大(dà)組成部分介紹

拉曼技術是由印度物理(lǐ)學家(jiā)拉曼發現的，它的原理(lǐ)是測量光子的非彈性散射效應。拉曼技術特别适合于過程監控、産品識别、遙感和(hé)水(shuǐ)溶液中高(gāo)散射顆粒物的測量，廣泛應用于化學研究、高(gāo)分子材料、生(shēng)物醫(yī)學、藥品檢測、寶石鑒定等領域。

便攜式拉曼光譜儀具有(yǒu)體(tǐ)積小(xiǎo)、檢測方便等特點，為(wèi)藥品檢測、環境檢測、安檢等實時(shí)檢測領域提供了一種無損快速檢測方法。便攜式拉曼光譜儀主要由三大(dà)部分組成：

1、激發光源

拉曼效應的産生(shēng)需要一定頻率的光進行(xíng)激發。初，采用汞弧燈作(zuò)為(wèi)激發光源。但(dàn)由于拉曼光強較激發光小(xiǎo)  6~7 個(gè)數量級，拉曼信号很(hěn)微弱，從而限制(zhì)了後期的光譜檢測以及相關應用。因此，在拉曼效應被發現後的 30 多(duō)年，并未得(de)到廣泛應用。20 世紀  60 年代，激光器(qì)的發明(míng)解決了拉曼激發光源的問題，拉曼光譜儀得(de)到了快速的發展。

為(wèi)了得(de)到更好的拉曼光譜，光譜儀往往采用窄線寬的單色激光作(zuò)為(wèi)激發光源。實驗室用拉曼光譜儀所用激光器(qì)普遍占地較大(dà)，不利于小(xiǎo)型化、現場(chǎng)化。合适的激光器(qì)應滿足幾個(gè)條件：體(tǐ)積小(xiǎo)、能量高(gāo)足以激發出拉曼光，線寬小(xiǎo)且輸出穩定。目前，商業化的便攜式拉曼光譜儀普遍采用波長為(wèi) 532 nm 或 785 nm 的小(xiǎo)型固态半導體(tǐ)激光器(qì)。
 

2、拉曼光纖探頭

拉曼探頭包含激光傳導聚焦、拉曼光收集以及濾波作(zuò)用。激光器(qì)輸出的激光由光纖導入并聚焦，使之作(zuò)用于樣品。這樣可(kě)以得(de)到足夠的光能量，激發出拉曼信号。收集拉曼信号，濾去瑞利散射，并将其導入後端光譜儀。

比較常見的探頭設計為(wèi)直角光路，激光發射與收集部分共路，這樣可(kě)以收集到激發點的信号。并且直角光路可(kě)以使輸入輸出光纖在同一端。在聚焦一端，往往引進金屬長筒，便于探入液體(tǐ)或比較深的物質進行(xíng)鑒定。

3、小(xiǎo)型化光譜儀

光譜儀主要包括入射狹縫、分光系統、接收系統等。經狹縫的拉曼信号，進入分光系統，分光元件通(tōng)常為(wèi)棱鏡或光栅，一般采用車(chē)爾尼特納(C-T)分光光路結構。空(kōng)間(jiān)分開(kāi)的光譜信号由線陣或面陣 CCD 接收，經處理(lǐ)後傳遞給計算(suàn)機進行(xíng)存儲、顯示及分析。

 

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