拉曼光谱-医学ppt课件

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1、拉曼光谱及其应用拉曼光谱简介基本原理激光拉曼光谱仪拉曼光谱技术分类应用展望拉曼光谱是一种散射光谱，它是1928年印度物理学家C.V.Raman发现的。30年代拉曼光谱曾是研究分子结构的主要手段，此时的拉曼光谱仪是以汞弧灯为光源，物质产生的拉曼散射谱线极其微弱，因此应用受到限制，尤其是红外光谱的出现，使得拉曼光谱在分子结构分析中的地位一落千丈。至60年代激光光源的问世，以及光电讯号转换器件的发展给拉曼光谱带来新的转机。世界上各大仪器厂家相继推出了激光拉曼光谱仪，此时拉曼光谱的应用领域不断拓宽。一、简介70年代中期，激光拉曼探针的出现，给微区分析注入活力。80年代以来

2、，随着科学技术的飞速发展，激光拉曼光谱仪在性能方面日臻完善。目前，拉曼光谱已广泛应用于材料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域。就分析测试而言，拉曼光谱和红外光谱相配合可以更加全面地研究分子的运动状态，提供更多的分子结构分析方面的信息。二、拉曼光谱基本原理principleofRamanspectroscopyRayleigh散射：弹性碰撞；无能量交换，仅改变方向；Raman散射：非弹性碰撞；方向改变且有能量交换；Rayleigh散射Raman散射E0基态，E1振动激发态；E0+h0，E1+h0激发虚态；获得能量后，跃迁到激发虚态.hE0E1V=1

3、V=0h0h0h0h0+E1+h0E0+h0h(0-)激发虚态Fig.63.Copperchloride,λ0=514.5nm,0.5mW.Fig.52.Perspex,λ0=1064nm,80mW.拉曼光谱仪装置图一台拉曼光谱仪主要做到两点：①阻挡瑞利散射光和其他杂散光进入探测器；②将拉曼散射光分散成各个频率，入射于探测器。而对于拉曼光谱仪的一般要求是最大程度地探测到来自试样的拉曼散射光，有较高的光谱分辨率和转移精度，合适的光谱范围以及操作方便。三、激光Raman光谱仪laserRamanspectroscopy激光拉曼光谱仪按原理主要分为

4、：傅里叶变换拉曼(fouriertransformRaman,FT-Raman)色散型拉曼(dispersiveRaman,DIS-Raman)DIS-Raman和FT-Raman都采用滤光片消除占优势的Rayleigh散射的影响，使更微弱的拉曼散射信号能被检测到。傅立叶变换拉曼光谱仪(FT-Ramanspectroscopy)傅立叶变换拉曼光谱主要有以下几个部分组成：激光光源→样品室→相干滤波器→(迈克尔逊)干涉仪→检测器→数据处理系统(进行傅立叶变换)。色散型激光拉曼光谱仪色散型拉曼（MiniRam,i-Raman）通常采用532nm（可见）、785nm（近红

5、外）半导体激光器，特别是785nm，相比较于可见及紫外激光器，极大克服荧光问题（不排除个别物质更适合于1064nm激光器激发）。色散型激光拉曼光谱仪主要由以下几个部分组成：激光光源→样品室→色散系统→检测器→数据处理系统RamanStation400系列拉曼光谱仪由美国PerkinElmer公司生产运用中阶梯光栅及二维面阵CCD检测器组合成的二维色散型拉曼光谱仪，集中了宽波段，高分辨率及检测速度快等特点，摒弃了传统的获取高分辨率图谱所惯用的多次测量不同谱带再进行拼接的方法，可在一秒钟内获取覆盖整个波段的高分辨率拉曼图谱；分光系统：中阶梯光栅，不含任何可移动元件，保

6、证系统的高度稳定性；检测器：高灵敏度二维CCD，使得整个波段的数据同时获取，避免了光谱失真；光源：785nm激光光源，减弱了荧光背景的产生。傅立叶变换拉曼可以很好地用于常规分析，易于和FT-IR红外光谱仪联用，并且具有较高的光谱分辨率和优良的波长准确度。在实验室等场合的科学研究中对分辨率有较高的要求时是较好的选择。色散型拉曼系统的优势在于在同一台仪器上既可进行常规的分析，又具有进行科学研究的能力。有多个激光波长，可以根据多种样品的具体情况以及散射性质选择最优化方案，从而实现增强灵敏度、控制穿透深度、抑制荧光等等。四、拉曼光谱技术分类随着拉曼光谱学、仪器学、激光技术

7、的发展，拉曼光谱技术作为一种成熟的光谱分析技术，已发展了多种不同的分析技术，如傅里叶拉曼光谱（FT-Raman）、表面增强拉曼光谱（SERS）、激光共振拉曼光谱（RRS）、共焦显微拉曼光谱等。五、共焦显微拉曼光谱的应用1.有机化合物结构分析1.1用拉曼光谱分析盐酸曲马多的结构特征盐酸曲马多(tramadolhydrochloride)是人工合成的阿片受体的弱激动药。它是非麻醉性中枢镇痛药,可通过作用于去甲肾上腺素、5-羟色胺等单胺类神经递质缓解疼痛,两者起互补和协同作用。此药具有镇痛作用强、持续时间长、毒副作用小、药物依赖性低、滥用潜力小的特点，临床上可用于缓解各

8、种急、慢性