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拉曼光譜儀結(jié)構(gòu)及組成

更新時間:2016-09-14      點(diǎn)擊次數(shù):4913

目前國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)廣泛使用的拉曼光譜儀是光柵色散型拉曼光譜儀,它主要由激光器(光源)、樣品外光路、單色儀、放大及探測器、控制器等幾部分構(gòu)成。

傅里葉變換拉曼光譜儀利用邁克爾遜干涉儀等部件構(gòu)成,主要包括光源(一般激發(fā)波長為1064nm的Nd:YAG近紅外激光器)、邁克爾遜干涉儀、光探測器、放大和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光探測器一般為液氮冷卻的在近紅外波段響應(yīng)良好的鍺二極管或銦鎵砷探測器,探測到的干涉光信號經(jīng)放大后通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行傅里葉變化,即可獲得光源激發(fā)樣品的拉曼光譜圖。

拉曼光譜儀的基本部件介紹如下。

(1)激發(fā)光源 常用的有Ar離子激光器,Kr離子激光器,He-Ne激光器,Nd-YAG激光器,二極管激光器等。Ar離子激光器的兩條主要強(qiáng)線是488nm藍(lán)光和514.5nm黃綠光,這也是拉曼光譜儀上常用的激發(fā)譜線。Kr離子激光器豐要提供近紫外譜線219nm,242nm
和266nm。He-Ne激光器的激發(fā)線常用的是632.8nm。Nd-YAG激光器激發(fā)zui強(qiáng)的是波長為1064nm的譜線,特別適合用于開展共振拉曼散射的染料激光器的泵浦光源。

(2)收集光學(xué)系統(tǒng) 包括宏觀散射光路和配置[前置單色器,偏振旋轉(zhuǎn)器,聚焦透鏡,樣品,收集散射光透鏡(組),檢偏器等],散射配置有0°、90°和180°,后兩者較常用。

(3)單色器和邁克爾遜干涉儀 有單光柵、雙光柵或三光柵,一般使用平面全息光柵干涉器一般與FTIR上使用的相同,為多層鍍硅的CaF2或鍍Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及擴(kuò)展范圍的KBr分束器。

(4)檢測和控制系統(tǒng) 傳統(tǒng)的采用光電倍增管,目前多采用CCD探測器,F(xiàn)TRaman常用的檢測器為Ge或InGaAs檢測器。在控制和處理方面,因FTRaman采用了傅里葉變換技術(shù),因此對計(jì)算機(jī)有更高的要求。

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