去年由劉慈欣小說改編的電影《流浪地球》大火,不知道大家有沒有印象,在《流浪地球》中前期科學家是如何觀察到太陽內(nei) 部氫正在
快速轉化為(wei) 氦的呢?其中有一種方法就是分析太陽光譜,一般用光譜儀(yi) 來分析太陽光譜,拉曼光譜就是光譜儀(yi) 之一,那麽(me) 拉曼光譜儀(yi) 的
原理是什麽(me) 呢?它有哪些重要組成呢?
一、原理
光譜儀(yi) 是將成分複雜的光分解為(wei) 光譜線的科學儀(yi) 器,是利用光學色散原理及現代先進
電子技術設計的光電儀(yi) 器.拉曼光譜儀(yi) 是根據拉曼散射效應設計的儀(yi) 器.當一束頻率為(wei) v0的單色光照射到樣品上後,分子可以使入射光發
生散射。大部分光隻是改變方向不改變頻率發生散射,這種散射稱為(wei) 瑞利散射;還有一部分光不僅(jin) 改變了傳(chuan) 播方向,而且散射光的頻率
也改變了,不同於(yu) 激發光的頻率,稱為(wei) 拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的稱為(wei) 斯托克斯散射,頻率增加的散射稱為(wei) 反斯托克斯散射,斯
托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,所以拉曼光譜儀(yi) 通常測定的是斯托克斯散射,也統稱為(wei) 拉曼散射。拉曼光譜儀(yi) 具體(ti) 原理結
合光譜儀(yi) 各部件加以說明。
二、光譜儀(yi) 各部件
1、狹縫
狹縫是一條寬度可調,狹窄細長的縫孔.狹縫寬度影響光譜分辨率,狹縫越窄,分辨率
越高.狹縫經由入射光照射,是光譜儀(yi) 成像的物點.另外狹縫可以限製某些方向的光進入光譜儀(yi) ,減少雜散光。
2、準直元件
準直元件一般是準直鏡,入射狹縫位於(yu) 準直鏡的焦平麵上,從(cong) 狹縫進入的入射光線由準
直鏡準直成平行光束.
3、色散元件
色散元件一般是光柵或者棱鏡.它的作用是將入射光在空間內(nei) 按一定波長規律分開,使單束複合光變成多束單色光。光柵與(yu) 光譜分辨率
和光譜範圍有關(guan) ,光柵刻線密度越大,光譜分辨率越高,同時光譜檢測範圍也越窄,因此應根據具體(ti) 測試需求合理選擇光柵。
4、聚焦元件
聚焦色散後的光束,使各單色光在焦平麵上形成對應的入射狹縫的像,每一個(ge) 波長對應一個(ge) 像元。
5、檢測元件
在焦平麵處放置探測器陣列,用於(yu) 測量不同波長的光強度.探測器可以是ccd或者
InGaAs探測器.探測器利用了光電效應,對不同波長的光的響應度不同,因此不同探測器檢測範圍不一樣.
三、Nanobase拉曼光譜儀(yi)
昊量光電獨家代理韓國Nanobase拉曼光譜儀(yi) ,采用VPHG(Volume Phase Holographics grating)光譜儀(yi) 技術,提供了高於(yu) 競
爭(zheng) 對手30%效率的透射式光柵和基礎配置的透鏡。讓我們(men) 遵循上麵光譜儀(yi) 各部件來看看Nanobase拉曼光譜儀(yi) 的配置。
左圖是Nanobase透射式光柵,右圖是一般的反射型光柵,體(ti) 相全息Volume Phase Holographic (VPHG) 衍射光柵技術的光譜儀(yi)
相對於(yu) 傳(chuan) 統的刻劃光柵,具有顏色效率高,受偏振影響小的特點,其透過率高達90%,比傳(chuan) 統的反射式光柵大30%,可以實現高通量和高
信噪比,下圖是Nanobase和某品牌拉曼光譜信噪比對比情況:
再來看一下Nanobase常用探測器比較:
NANOBASE不同於(yu) 傳(chuan) 統的拉曼光譜設備采用平台移動的方式,它選擇的獨特的激光掃描技術,保持位移平台不動,通過振鏡調節
激光聚焦的位置完成掃描成像,不但速度快,掃描麵積大,而且精度也高。Nanobase有多種型號光譜儀(yi) ,如您有具體(ti) 需求可與(yu) 我們(men) 聯
係哦。
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