拉曼光譜儀的基本原理和組成介紹

 拉曼光譜儀的應用非常廣泛，在物理、化學、材料等很多領域均有應用。隨著拉曼技術的不斷發展，相信以后的應用會更加普遍。本文主要跟大家介紹一下拉曼光譜儀的基本原理和組成。
       拉曼光譜儀的原理非常簡單，當光打到樣品上時候，樣品分子會使入射光發生散射。大部分散射的光頻率沒變，我們這種散射稱為瑞利散射，部分散射光的頻率變了，稱為拉曼散射。散射光與入射光之間的頻率差稱為拉曼位移。
       拉曼光譜儀主要就是通過拉曼位移來確定物質的分子結構，針對固體、液體、氣體、有機物、高分子等樣品均可以進行定量定性分析。
       目前，根據拉曼光譜儀的應用情況可以分為傅立葉變換拉曼光譜、共焦顯微拉曼光譜、表面增強激光拉曼光譜等。
   

     顯微拉曼系統                                                       便攜式拉曼光譜儀

      不同的拉曼光譜儀組成及結構會有些細微的不同，但一般都是由激光光源、樣品裝置、濾光器、單色器（或干涉儀）和檢測器等組成。

激光顯微拉曼光譜儀光路圖

1、 激發光源：
       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。拉曼激發光源波長：325nm(UV)，488nm(藍綠)，514nm(綠)，633nm(紅)，785nm(紅)，1064nm(IR)。
2、 樣品裝置：
       樣品放置方式，包括直接的光學界面，顯微鏡，光纖維探針和樣品。
3、 濾光器：
       激光波長的散射光（瑞利光）要比拉曼信號強幾個數量級，必須在進入檢測器前濾除，另外，為防止樣品不被外輻射源照射，需要設置適宜的濾波器或者物理屏障。
4、 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展范圍的KBr分束器。
5、 檢測器：
       傳統的采用光電倍增管，目前多采用CCD探測器，FTRaman常用的檢測器為Ge或InGaAs檢測器。
以上只是簡單介紹了一下拉曼光譜儀的基本原理及組成，后續的文章我們再接著介紹拉曼光譜儀的應用場合及如何選型。