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拉曼(Raman)技术及应用

拉曼(Raman)技术及应用

摘要

拉曼光谱Raman spectra),是一种散射光谱。

拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。

那什么是拉曼散射效应?假设散射物分子原来处于电子基态(Vibrational Energy States),振动能级图如下图所示。当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收,表述为电子跃迁到虚态(Virtual Energy states),虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光,即为散射光。假设仍回到初始的电子态,则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称为瑞利线,后者称为拉曼线。在拉曼线中,又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

拉曼光谱检测技术作为一种新的物质结构鉴定的分子光谱方法,在过去20多年里得到了非常迅速的发展,尤其是近几年,拉曼技术已经作为一种快速检测方法,在诸如危险品检测、药厂原材料,药品检测、食品检测等众多的现场检测中得到一定的应用。与传统的快速现场检测方法相比,拉曼光谱方法具有无需样品前处理,无需破坏样品,检测速度快等优点。

但由于拉曼技术本身具有的检测面积小(小激光光斑)、局部光功率过高等特点,使得拉曼技术在检测混合物、光敏感或热敏感样品时存在很大问题,大大限制了拉曼技术的实际应用范围。另外我们如何从散射光子中1/106的拉曼散射信号来判断物质的特征属性,这就需要使用者根据物质本身的特点来选择合适的拉曼光谱仪,实现对物质的辨析。

海洋光学作为微型光纤光谱仪的领军企业,我们给实验者提供不同类型、不同型号、不同模块化的及系统级的拉曼光谱仪,使用者可以针对不同的测试样品和测试环境进行选配。

 

拉曼光谱分析仪

ACCUMAN SR510PROACCUMAN PR500

ACCUMAN SR-510Pro便携式科研拉曼分析仪                   ACCUMAN PR-500原辅料拉曼检测分析仪

拉曼光谱范围200~2000 cm-1200~3000 cm-1(标配)200~3900 cm-1
光谱分辨率4~6 cm-15~9 cm-110~12 cm-1
激光参数785nm±0.5nm,线宽<2cm-1,稳定性<0.1cm-1
激光功率最大输出功率350mW,10级线性可调
光学参数NA 0.22 工作距离7.5mm
探测器TE制冷背照薄型面阵CCD阵列
信噪比1000:1
曝光时间0.1~30s
显示屏4.5'LCD 720p电容多点触控屏
支持条码扫描类型一维线性码和二维码
数据传输USB 2.0
数据格式.pdf .csv .txt
电池可充电 电池 工作时间>5小时
电源适配器100~204V AC 50/60 Hz
重量操作手柄330g 主机3.8kg
尺寸15.5cm×7.4cm×2.5cm (操作手柄) 29cm×22cm×10cm(主机)
工作温度0~45℃
ACCUMAN SR510 Pro独占
软件功能定量建模功能
拉曼光谱数据库管理,测试报告
相似度匹配算法
荧光背景扣除算法
标准附件采样支架,定位帽,校准帽

ACCUMAN SR-510Pro选配附件

 

SERS支架RM-SERS-SH液体样品支架RM-vial-SH显微拉曼样品仓RMC-3-M

SERS支架RM-SERS-SH

海洋光学SERS基片专用支架,适合Accuman、HRS系列和模块化拉曼探头。能为测量提供精准的定位,隔绝环境光影响,提高测量精确性。

液体样品支架RM-vial-SH

精巧设计,无需调节,自动适配不同尺寸的样品小瓶,适合Accuman、HRS系列和模块化拉曼探头。能隔绝环境光影响,提高测量精确性。

显微拉曼样品仓RMC-3-M

支持Accuman系列和模块化拉曼探头,配备显微光学模组和摄像头,可以观察微小拉曼样品表面,同时对样品精准定位测量,有效隔绝环境光影响,保证最佳的检测质量。

 

 

  

HRS-30 快速手持拉曼光谱分析仪

整机尺寸165*85*40 mm(不含伸出探头)
整机重量≤650g
工作温度-10℃ ~ 45℃ 非结露
激光器785±0.5nm,线宽< 2cm-1,稳定性<0.1cm-1,350mW连续可调
光谱范围200 cm-1~3200cm-1(典型,可定制)
光谱分辨率7~12cm-1(典型)
电池2节3.7V锂电池(可更换),11.48Wh,可连续供电不小于4小时
电源适配器输入100-240VAC,50/60Hz,1.0A;输出12VDC,3.34A
显示屏5寸触摸屏,具备休眠和自动唤醒功能
对外接口WIFI,蓝牙,USB2.0
摄像头500万像素,自动对焦
数据输出格式.csv/.txt, PDF 报告
本地存储>2000张图谱;且图谱包含地点、操作人员、时间等信息
算法内置匹配算法
采样附件标准探头帽(标配)
校准探头帽/ 可调焦探头帽/ 隔离采样探头帽(选配)

微型光纤光谱仪系列

模块化系统

 

 

 

 

 

 

 

灵活性配置

激发激光

多个选择:532nm,785nm,定制款

拉曼探头

多个选择:通用式,浸入式,过程式

光谱仪

QE Pro 系列

Ventana 系列

Maya2000 Pro 系列

特点

·最大灵活性

·针对弱拉曼信号

·高通光量

·快速测量

·性价比高

·宽光谱范围

预配置光谱仪

QE Pro-Raman(785nm)

Ventana-532-Raman

Ventana-785-Raman

Ventana-785L-Raman

Maya2000 Pro-NIR(785nm, 808nm)

 

 

自定义配置

·用户定义的光谱范围

·可变狭缝达到最优化分辨率

·用户定义的光谱范围和分辨率

 

  

A: QEPro光谱仪选配

CONFIG.

#

EXCITATION

GRATING

SLIT

RANGE

RESOLUTION

(Average)

1

 

 

532 nm

 

H6

10

150 to 4000 cm-1

~ 8 cm-1

2

25

~ 10 cm-1

3

H14

10

150 to 7500 cm-1

~ 16 cm-1

4

25

~ 19 cm-1

5

H36

25

150 to 6000 cm-1

~ 15cm-1

6

 

 

 

785 nm

H6

50

150 to 2100 cm-1

~ 6 cm-1

7

100

~ 8 cm-1

8

H14

50

150 to 3950 cm-1

~ 13 cm-1

9

100

~ 18 cm-1

10

H35

50

150 to 2500 cm-1

~ 7 cm-1

B: Raman探头选配

General Purposer :RIP-RPS/RIP-RPB

Immersion Probe: RIP-RPR

Process Probe: RIP-RPP

C: 探头支架

OOA-RAMAN-SH

RAM-PR-I

RIP-PA-SH

探头帽

D: 激光器

Laser-785-ADJ-S

Laser-532-LAB

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