激光显微拉曼光谱仪的设计与标定.pdf

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1、2014年仪表技术与传感器2014第7期InstrumentTechniqueandSensorNO．7激光显微拉曼光谱仪的设计与标定王雪花，程明霄，朱倩，赵天琦(1．南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京210009；2．南京灼徽检测技术有限公司，江苏南京210009)摘要：与其他分析技术相比，拉曼微区分析技术的特点是可以进行空间分辨的微区无损检测。通过对显微拉曼光谱技术的基础包括拉曼散射和显微技术的研究，完成了对激光拉曼光谱仪和显微镜的设计，其中包括显微镜物镜的选择、光学系统的改造以及外光路系统的设计。为了测试仪器的性能，将仪器检测到的甲苯拉曼光

2、谱图，通过最小二乘法拟合标准谱图，完成了对光谱仪的标定，经过验证，仪器检测到的甲苯拉曼光谱图主峰与甲苯的标准谱图主峰基本相同。关键词：拉曼光谱；激光显微；光谱仪标定；微区分析；显微拉曼；拉曼散射中图分类号：TH744．1文献标识码：B文章编号：1002—1841(2014)07—0061—03DesignandCalibrationofLaserMicro-RamanSpectrometerWANGXue—hua，CHENGMing-xiao，ZHUQian，ZHAOTian—qi(1．SchoolofAutomation&ElectricalEngin

3、eering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China；2．NanjingZhuohuiDetectionTechnologyCo．，Ltd．，Naaiing210009，China)Abstract：Comparedwithotheranalyticaltechniques，thecharacteristicsofmicro—Ramananalysistechnologywerenon—de—structivetestingahighspatialresolution．Bytheresearch

4、ofRamanscatteringandmicroscopy，thedesignoflaserRamanspectros—copyandmicroscopywasmade，includingtheselectionofmicroscopeobjectivelens，thereformationofopticalsystemandexternalopticalsystemdesign．Totesttheperformanceoftheinstrument，theRamanspectraoftoluenedetectedbytheinstrumentwasf

5、ittedwiththestandardspectrumoftoluenebyleastsquares．ThecalibrationofthespectrometercompletedandthedetectedRamanspec—trapeakoftoluenewasbasicallythesanlewithstandardspectrumpeak．Keywords：Ramanspectroscopy；lasermicroscopy；spectrometercalibration；microanalysis；micro-Raman；Ramanscatt

6、ering0引言的拉曼光谱谱图的横坐标一般就是波数(wavenumber)，其单位拉曼光谱作为一种无损检测鉴定方法和手段，越来越受到为cm～．同一种物质分子，随着入射光频率的改变，拉曼线的重视和普及。尤其是显微拉曼技术的发展，拓宽了拉曼光谱仪频率也随之改变，但拉曼频移始终保持不变，因此拉曼频移与在微区分析方面的应用。这种分析方法主要是将显微镜与拉入射光频率无关，而仅与物质分子的振动和转动能级有关。物曼光谱结合使用。国内显微拉曼技术尚处于起步阶段，拉曼仪质分子不同，其振动和转动能级也不同的，因而其拉曼频移不器基本依赖进口⋯。国内若干院校和中科院开始研制用于

7、教同的。学和实验室的拉曼光谱仪，如浙江大学开发的LRZ一1型拉曼拉曼光谱的强度，与散射中心(包括基团和化学键)的数光谱仪，用于监测蒸馏、分离等生产过程控制中的中间产物。目成正比，因此，谱线强度的变化即代表着散射中心(包括基团国内的科研人员在显微拉曼光谱的应用方面也做了不少研究。和化学键)数目的变化。谱峰值大小则说明该频段上对应的某祖恩东、王昆林等探讨了显微拉曼光谱用于翡翠鉴定的可行种基团和化学键数量多少。在入射光的强度保持恒定的条件性，并且对翡翠挂件中是否含有石蜡等高分子填充物进行了鉴下拉曼散射信号强度与待测物质浓度成正比，这正是拉曼光谱定。低成本、小型

8、化、性能优越、用于样品无损分析的显微法进行定量分析的基础。拉曼光谱仪的研究和设计