莆田市仪器检测机构-第三方量具校准计量检测机构

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激光拉曼光谱仪（RAMAN）通常称为拉曼光谱仪，是一个集合了激光光谱学、精密机械和微电子系统的综合测量体系。其*终结果是获得散射介质在一定方向上具有一定偏振态的散射光强随频率分布的谱图。

小谱就其发展史、检测原理、结构等和大家进行探讨，一文把拉曼光谱仪讲通透。1928年，40岁的印度物理学家拉曼（C.V.Raman）用水银灯照射苯液体,发现了拉曼效应，1930年拉曼因此获得诺贝尔奖。拉曼同年，苏联的兰茨堡格和曼德尔斯塔也在石英中发现了类似的现象, 称之为“并合散射”。

20世纪50年代，拉曼光谱只是物理学上的振动光谱研究和教学上的示范。

20世纪30-60年代，拉曼散射的研究处于一个低潮时期。

1960年，红宝石激光器的问世,以激光作为拉曼光谱仪的激发光源,使它克服了以前的缺点,提高了检测的灵敏度。使激光拉曼光谱的获得新的起点，商品化拉曼光谱仪开始迅速发展。

20世纪30-60年代，拉傅里叶变换拉曼光谱技术出现，采用傅立叶变换技术对信号进行收集,多次累加来提高信噪比，并用1064mm的近红外激光照射样品,大大减弱了荧光背景。

20世纪70年代中期，拉激光拉曼探针出现，给微区分析注入活力。

20世纪80年代以来，拉曼探针共焦激光拉曼光谱仪相继出现，这套器材采用了凹陷滤波器用来过滤掉激发光，起到抑制杂散光的作用，因而不需要采用双联单色器乃至更高的三联单色器，只需要采用单一的单色器，就能大大提高光源的效率，这样不但降低了入射光的功率，而且大大提高了灵敏度。

拉曼光谱仪的原理

激光拉曼光谱法是以拉曼散射为理论基础的一种光谱分析方法。

拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占散射光的10^-10-10^-6的散射，不仅改变了传播方向，也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。

对于拉曼散射的基本原理拉曼散射的基本原理对于拉曼散射来说，分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E，反映了能级的变化。因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。

这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论基础。

拉曼光谱仪的主要部件

激光拉曼光谱仪的主要部件有：激光光源、样品池、单色器、光电检测器、记录仪和计算机。

激光光源：多用连续式气体激发器，有主要波长为632.8nm的He-Ne激光器和主要波长为514.5nm和488.0nm的Ar离子激光器。

样品池：常用微量毛细管以及常量的液体池、气体池和压片样品架等。

单色器：激光拉曼光谱仪的心脏，可以*限度地降低杂散光且色散性能好。常用光栅分光，并采用双单色器以增强效果。

检测系统：对于可见光谱区的拉曼散射光，可用光电倍增管作为检测器。以光子计数器进行检测，它的测量范围可达几个数量级。

拉曼光谱技术已广泛应用于医药、文物、宝石鉴定和法庭科学等领域。近年来该技术在细胞和组织的癌变方面的检测也取得了很大的进展。随着激光技术的发展和检测装置的改进 ，拉曼光谱技术在当代工业生产和科学研究中必将得到越来越广泛的应用。以下是部分常见应用领域：

拉曼光谱在考古研究中应用

对古代青铜器的腐蚀产物进行分析研究，有利于我们认识古代各国的合金技术及处理工艺，研究其腐蚀机理，从而探讨古青铜器的保护方案。与传统的鉴别方法如电镜、X光衍射等分析方法相比较，拉曼光谱被证实是对金属器物做无损检测的一种非常有效的方法。

文物中颜料鉴定的目的是为了获得历史、艺术和技术信息。大多颜料由于受环境和气候的影响而发生了退化脱落，甚至有些 新出土文物的颜料非常潮湿，同时有些颜料是混合颜料或多个颜料层叠加，这给颜料的分析带来了困难。拉曼光谱作为现代技术对 古颜料进行分析研究，是以光子为探针，可进行原位的无损检测，同时它对样品的结构和成分极为敏感，就像人的指纹一样 ，各种物质的拉曼谱都有自己的特征，因而成为一种十分有利的无损检 测手段。

古陶器胎体及釉面的矿物组成和成分分析的研究 ，对于鉴定古陶器的产地、年代 ，研究古陶器的烧结工艺技术及发展过程有 着重要的意义。显微拉曼光谱技术采用低功率激光器 ，*的滤 光技术及高效的 CCD 技术 ，具有检测灵敏度高、时间短、样品无需制备等特点 ，且可对被测样品进行非接触性 ，非破坏性的测试 , 快速而准确地实现古陶器的微区组成分析及矿物 ，对进一步研究分析古陶器产地、特征、研究烧结工艺技术等有一定的意义。

实验室地址

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