拉曼光谱仪的选购要注意哪些因素
时间:2022-09-02 阅读:1117
拉曼光谱是一种散射光。对于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。由分子振动、固体中光学声子等激发与激光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射。
拉曼光谱仪目前在市场上面应用比较广泛,种类很多,那么如何在众多拉曼光谱仪中选择到适合自己的光谱仪呢?
1,光谱仪
光谱分辨率:光谱仪的分辨率决定了光谱中单个波段的分离程度。分辨率应为测量波段的半高全宽(FWHH)。一些制造商引用像素分辨率,这是摄谱仪的数据点间距(或数字分辨率);这与光谱分辨率不同。固体的拉曼光谱通常为2 - 6cm -1,液体的拉曼光谱可为4 - 10+ cm-1。有一个光谱仪可以测量振动带的自然线宽,提供了最多的信息。对于简单的应用,低分辨率的摄谱仪可能是适用的。
光谱吞吐量:光谱仪通常用f#引用——值越小,通过探测器的光子越多。然而,一个完整的拉曼系统是它的各个部分的总和,从激光,到采样光学,到摄谱仪,到探测器。吞吐量值是相关的,但在比较系统时,总体性能更重要。
探测器灵敏度:大多数色散拉曼光谱仪采用CCD(电荷耦合器件)探测器。它们是硅元素的一维或二维阵列。一般来说,工作温度每下降5度,CCD的暗噪声就会降低50%。大多数研究级摄谱仪采用真空密封阵列,工作温度在-50至-90℃之间,灵敏度更高。更温暖、更便宜的探测器可用于灵敏度较低的应用。
光谱范围:拉曼位移范围以波数(cm-1)表示。大多数摄谱仪至少覆盖400 - 1800厘米-1的“指纹区域”;这是大多数振动带发生的地方。在400厘米-1以下,存在与较重原子有关的振动,如c -卤素和金属氧化物拉伸。其他弯曲模式也可以发生在这些较低的频率。在另一端,C-H拉伸出现在2900 - 3100 cm-1之间,O-H/N-H拉伸出现在3600 cm-1。1800和2900 cm-1之间几乎没有,除了丁腈(CN)出现在2200 cm-1附近。在许多应用中,指纹区域足以进行定量和定性分析。
2,激发激光
激发波长:拉曼散射强度与v4成正比,其中v为激发频率。因此,较高的激发频率(即可见光和紫外区较短的波长)比较长的波长提供更高的拉曼强度。不幸的是,在许多样品中,较短的波长也会激发荧光背景,使拉曼光谱变得模糊。
激光特性:当评估拉曼激发激光器时,注意中心波长、输出功率、线宽、稳定性(功率和线宽)和寿命。有许多类型的激光器可供拉曼光谱仪-气体激光器,二极管激光器,和固体激光器。传统气体激光器提供稳定、狭窄的线,但越来越不常用,窄线宽的二极管激光器或固体激光器占据了目前拉曼光谱系统的绝大多数市场。拉曼信号一般与激光强度成线性关系,但很高的功率会损伤样品。