傅立叶变换拉曼光谱与色散型拉曼光谱在原理上和应用上都有哪些区别? - X-MOL问答

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傅立叶变换拉曼光谱与色散型拉曼光谱在原理上和应用上都有哪些区别?

化学/材料

有机

分析

拉曼光谱已经成为一种重要的分析和研究工具，被广泛应用于药品、刑侦物证、聚合物、薄膜、半导体直到富勒烯结构和碳纳米材料的分析。我们常常接触到的两种不同的拉曼光谱仪，色散型和傅立叶变换拉曼（FT-Raman）光谱仪，在工作原理上和应用上都有哪些不同呢？

X-MOL 编辑于 2016-10-20 13:40 关注问题分享举报

1个回答

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遗忘的砹

虽然它们都是测量物质的同一种物理性质，但是这两种拉曼光谱仪的工作原理大相径庭。色散型拉曼光谱仪使用衍射光栅分光仪（本质上等同于棱镜分光）把来自于样品的散射光进行色散，然后使用诸如CCD之类的多通道探测器进行探测，最后探测到的光的强度—波长分布即为拉曼光谱。傅立叶变换拉曼光谱仪利用迈克耳逊干涉仪利用通过不同路径的散射光之间的光程差产生干涉花样，即干涉谱图，基于干涉谱图，可以得到拉曼光谱. 另外，傅立叶拉曼侧重于有机样品分析，用的是近红外激光器（1064nm），能量较低信号弱。而色散型拉曼可选不同波长的激光器（200～800nm），能量高，灵敏度高。由于傅立叶拉曼使用了波长1064纳米的近红外激光器，而且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，这样就大大减弱了荧光背景，减少了样品的荧光干扰。而且傅立叶拉曼光谱仪的价格相对便宜。这是其优点。但是，也正由于使用了长波长的激光，其拉曼信号强度也比较弱，所以在测量水和黑色样品时，由于其对红外光的较强吸收，傅立叶拉曼信号更弱，效果不好。而且其光学设计也限制了能够达到的空间分辨率，这也是多数傅立叶变换拉曼光谱仪制造商不使用傅立叶变换拉曼显微镜的原因。色散型拉曼系统的优势在于在同一台仪器上既可以进行常规的分析，又具有进行科学研究的能力，包括: （1）可以使用多个激光波长：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。例如：－绿光最适宜无机物和共振拉曼（如碳纳米管和其它碳材料）和表面增强拉曼测量。－红色或近红外激光(780-830 nm) 最适宜抑制荧光的产生，通常不差于使用1064 nm近红外激光的傅立叶变换拉曼。－红色或绿色激光适宜水溶液测量。－紫外激光适宜于诸如蛋白质之类生物分子的共振拉曼。（2）拉曼显微镜 - 真共焦拉曼显微镜 (傅立叶变换拉曼的光学设计不支持使用这种功能) 能够提供大约1微米左右的空间分辨率。使用技术上成熟稳定的真共焦针孔能够提供灵敏的样品拉曼图象，从而显示样品的化学组成、分布、形态以及很多其他的样品特征。 http://www.horiba.com/cn/scientific/products/raman-spectroscopy/raman-academy/raman-faqs/

发表于 2016-09-28 13:41 添加评论分享举报