激光共聚焦显微拉曼光谱仪共52页
激光显微拉曼光谱仪相关信息 - 东华大学讲解
激光显微拉曼光谱仪（Micro-Raman Spectroscopy System）
仪器型号：inVia-Reflex
生产厂家：英国Renishaw
主要配置：
主机：325nm、532nm、633nm、785nm四个激光器，1200、1800、2400、3600 l/mm四个光栅，计算机控制16级激光衰减片，高性能研究级原装Leica显微镜。
附件：XYZ三维自动平台，变温样品台（温度－196℃～＋600℃），大样品附件，偏振附件，旋转样品台。
主要技术指标：
灵敏度：可见激发光单晶硅三阶峰的信噪比优于16:1，紫外激发光单晶硅一阶峰（520cm-1）的信号强度≥100CNT。
谱重复性：≤±0.15cm-1。
光谱分辨率：可见光谱≤1cm-1，紫外光谱≤2cm-1。
空间分辨率：与×100物镜联用，横向分辨率≤0.5μm，光轴方向纵向分辨率≤2μm。
光谱测量范围：
325nm激光激发：200cm-1-4000cm-1拉曼位移及360nm-1000nm光致发光（PL）测量
532nm激光激发：50cm-1-9000cm-1拉曼位移
633nm激光激发：50cm-1-6000cm-1拉曼位移
785nm激光激发：50cm-1-3200cm-1拉曼位移
主要用途：
无机、有机、高分子等化合物的定性和定量分析；
材料晶型变化、结构及其缺陷的研究；
材料成分表面分布及其深度分布变化研究；
高分子结构变化、相容性、应力松弛及分子相互作用研究；
生物大分子的构象变化及相互作用研究；
未知物无损分析。
共焦显微拉曼光谱
共焦显微拉曼光谱
共焦显微拉曼光谱（confocal Raman microscopy）是一种将共焦显微镜与拉曼光谱技术结合的方法。
在这种技术下，拉曼散射信号是由样品中的激光与拉曼散射产生的光信号相互干涉而发生的。
共焦显微镜的优势在于可以获得高分辨率和高对比度的图像，并且可以在三维空间中对样品进行扫描。
共焦显微拉曼光谱可以提供关于样品化学成分、结构和相互作用的信息。
通过测量样品中的拉曼散射光谱，可以确定样品的化学组成，识别分子和晶体结构，并且可以通过拉曼增强效应来研究分子之间的相互作用。
由于共焦显微镜的高分辨率和高对比度，可以对样品内部的微观结构进行三维成像。
共焦显微拉曼光谱在材料科学、生物医学、环境科学等领域具有广泛的应用。
例如，在材料科学中，可以通过共焦显微拉曼光谱来研究材料的晶体结构、缺陷和杂质，以及材料之间的相互作用。
在生物医学领域，可以用共焦显微拉曼光谱来研究细胞和组织的化学组成，诊断疾病，并研究药物的输送和作用机制。
在环境科学中，可以利用共焦显微拉曼光谱来分析水体、土壤和大气中的化学成分，以及监测环境中的污染物。
总而言之，共焦显微拉曼光谱是一种非常有用的技术，可以为科学研究和工业应用提供关于样品化学成分、结构和相互作用的宝贵信息。
拉曼光谱-课件分享
拉曼光谱分析
主要内容
红外光谱(IR) 拉曼光谱(Raman)
分子振动光谱
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激光拉曼光谱基础
1928 C.V.Raman发现拉曼散射效应 1960 随着激光光源建立拉曼光谱分析 拉曼光谱和红外光谱一样，也属于分子振动光谱 生物分子，高聚物，半导体，陶瓷，药物等分析 ，
是否出现拉曼活性主要取决于分子在运动过程时某一 固定方向上的极化率的变化。 对于分子振动和转动来说，拉曼活性都是根据极化率 是否改变来判断的。 对于全对称振动模式的分子，在激发光子的作用下， 肯定会发生分子极化，产生拉曼活性，而且活性很强； 而对于离子键的化合物，由于没有分子变形发生，不 能产生拉曼活性。
Strength enhanced 102~3 more sensitive concentration < 0.1mM similar to UV
preresonance
Resonance enhanced
共振拉曼散射
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拉曼原理-LRS与IR比较
拉曼光谱是分子对激发光的散射，而红外光谱则是分子对红外光的吸 收，但两者均是研究分子振动的重要手段，同属分子光谱。
优势：激发波长较长， 可以避免部分荧光产生
局限：黑色样品会产生热背景 薄膜样品的厚度应 >1m 光谱范围：5~4000cm-1
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分析方法
普通拉曼光谱 一般采用斯托克斯分析
反斯托克斯拉曼光谱 采用反斯托克斯分析
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Raman光谱可获得的信息
Raman 特征频率
Raman 谱峰的改变
Raman 偏振峰
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100 Cr
100
depth profile lines
horiba激光共聚焦拉曼光谱仪 高低温-概述说明以及解释
horiba激光共聚焦拉曼光谱仪高低温-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述激光共聚焦拉曼光谱仪是一种先进的分析工具，能够在高温和低温环境下进行非接触式原位测量。
借助于激光共聚焦技术和拉曼散射理论，该仪器能够准确获取物质的结构信息和化学成分，广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。
高温下的应用主要包括材料的高温行为研究、催化剂表征、熔融物质分析等。
由于高温环境具有独特的化学和物理性质，传统的表征方法往往无法满足研究需求。
然而，激光共聚焦拉曼光谱仪通过以激光光束为探测源，利用样品与光束相互作用后发生的拉曼散射现象，实现对高温材料的原位表征。
通过分析材料的拉曼光谱特征，可以获得材料的结构、晶格振动、化学键信息等，从而揭示材料在高温下的行为规律。
另一方面，在低温环境下，激光共聚焦拉曼光谱仪也具有重要的应用价值。
低温条件下，物质的结构和性质可能发生显著改变，因此对低温材料进行原位表征具有重要意义。
激光共聚焦拉曼光谱仪通过非接触式测量的方式，能够准确获取低温材料的拉曼光谱信息，为研究人员提供了实验数据，使他们能够深入研究材料的相变、晶化、晶体结构等问题。
此外，激光共聚焦拉曼光谱仪具有许多独特的技术特点，如高空间分辨率、高灵敏度、非接触式测量等。
这些特点使得该仪器在材料科学和生物科学等领域具有广泛的应用前景。
未来的发展中，激光共聚焦拉曼光谱仪有望继续提升分辨率、灵敏度和测量速度，拓宽其应用范围，并进一步推动相关领域的研究进展。
文章结构部分的内容：本文主要结构如下：1.引言1.1 概述- 简述horiba激光共聚焦拉曼光谱仪的基本原理和应用领域1.2 文章结构- 介绍本文的整体结构，包括正文各部分的内容和重点1.3 目的- 阐述本文旨在分析和探讨horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在高低温环境下的应用及技术特点2.正文2.1 高温下的应用- 探究horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在高温环境下的应用，如材料表征、催化剂研究等方面的案例分析和实验结果2.2 低温下的应用- 着重研究horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在低温环境下的应用，例如超导体材料、半导体器件等的表征和分析方法2.3 技术特点- 介绍horiba激光共聚焦拉曼光谱仪的技术特点，包括高精度、高灵敏度、高空间分辨率等方面的优势和独特之处3.结论3.1 总结高温下的应用- 归纳总结horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在高温环境下的应用，总结其优点和应用前景3.2 总结低温下的应用- 综述horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在低温环境下的应用情况，探讨其在相关领域中的潜在应用价值3.3 展望未来发展- 对horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在高低温环境下的应用进行展望，提出其未来的发展方向和可能的研究领域以上便是本文的整体结构，通过对horiba激光共聚焦拉曼光谱仪在高低温环境下的应用进行细致的研究和分析，旨在为相关研究领域提供参考和借鉴，促进相关技术和应用的进一步发展。
激光共聚焦显微拉曼光谱系统
激光共聚焦显微拉曼光谱系统主要技术要求：一、激光器1、配置532nm半导体高功率激光器，激光输出功率要求不小于50mW。
2、使用两片长寿命Edge瑞利滤光片和一片用于去除等离子线的干涉滤光片，仪器阻挡激光瑞利散射水平高。
检验标准：使用表面抛光的单晶硅做样品，同时观测激光线和硅拉曼峰（520波数），位于0波数的激光线强度小于硅-520波数强度，X50或X100倍物镜，狭缝大小为正常实验状态。
3、相应波长的激光等离子滤光片（干涉滤光片），在全扫描范围（100-4000波数）内，无等离子线。
检验条件：100%激光功率照在抛光的单晶硅表面，曝光时间60秒，累加次数3次，X50倍物镜，狭缝大小为正常实验状态。
4、为适应不同样品测量要求以及防止激光功率过高烧坏样品，要求激光输出功率可调。
同时，激光光斑尺寸可调。
5、633nm或785nm激光器一套（含滤光片等）备选，激光器功率不小于17mW（785nm则不小于100mW）。
单独报价。
二、光谱仪1、采用无色差无像散，单级光谱仪设计，焦长大于等于200mm，越长越好。
2、拉曼光谱测量范围（至少）：532nm 激光激发: 50-8000波数拉曼位移。
3、瑞利滤光片能自动切换，且定位精确，重复性高。
4、光谱实际测量分辨率：优于1波数。
检验标准：测量Ne灯585nm谱线，扫描范围从500-800nm，扫描模式：连续扫描或多窗口模式，采用1200或1800刻线/毫米光栅，狭缝在正常实验状态，谱线半高宽小于1波数。
5、光谱重复性：≤±0.2波数。
检验标准：使用表面抛光的单晶硅做样品，采用50×或或100X物镜，扫描范围100～4000波数，重复50次。
观测硅拉曼峰（520波数），520峰中心位置重复性≤±0.2波数。
6、光栅至少包括1800刻线/毫米高分辨率光栅，最好有1200刻线/毫米或更多高分辨率光栅，并能软件控制自动转换。
7、高灵敏度：硅三阶峰（约在1440波数）的信噪比好于15:1，并能观察到四阶峰。
纳米技术激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能
纳米技术激光共聚焦显微拉曼光谱仪性能1 范围本标准规定了激光共聚焦显微拉曼光谱仪的术语和定义、仪器结构、技术要求、测试方法等。
本标准适用于以连续激光为激发光源，具有单级、二级或三级光谱仪的色散型共聚焦显微拉曼光谱仪（以下简称仪器）。
本标准不适用于傅立叶变换拉曼光谱仪等非色散型拉曼光谱仪和基于脉冲激光光源的拉曼光谱仪。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
2.1拉曼光谱 Raman spectrum / spectra当物质收到单色辐射能照射时，由于非弹性散射产生的已调制频率的光谱。
2.2拉曼谱线(频带，峰) Raman line (band，peak)构成拉曼光谱的谱线（带）。
2.3拉曼频移 Raman shift拉曼谱线（带）的波数相对于入射单色光束波数的位移注：单位为cm-1。
2.4共聚焦 confocal指光路（激发和发射）在两个位置上聚焦。
在共聚焦扫描仪中，激发光聚焦在样品点表面，而发射光聚焦在针孔上。
2.5激光共聚焦显微拉曼光谱仪 laser confocal microscope Raman spectrometer以激光为激发光源，将拉曼光谱分析技术与显微分析技术结合起来的一种光谱仪。
3 仪器结构从激光器发出的激光经干涉滤光片到达样品表面激发样品，激发光经瑞利滤光片及共聚焦针孔、狭缝、光栅，最后到达探测器探测拉曼信号。
仪器结构示意图见图1。
详细内容参见附录A。
12说明：1—激光器；2—干涉滤光片；3—半波片；4—瑞利滤光片；5—偏振片；6—四分之一波片；；7—共聚焦针孔；8—狭缝；9—光栅；10—探测器；11—显微镜；12—样品。
图1 常规激光共聚焦显微拉曼光谱仪结构示意图4 要求4.1 测试条件环境温度为（20～25）℃，使用温度波动范围不超过±2℃。
相对湿度≤60％。
电源电压及冷却水等应符合设备主机及附件要求4.2 激光器由于拉曼光谱特殊性的要求，激光共聚焦显微拉曼系统采用的激光器偏振比不低于100:1。
激光共聚焦拉曼光谱仪和受激拉曼光谱仪
激光共聚焦拉曼光谱仪和受激拉曼光谱仪激光共聚焦拉曼光谱仪和受激拉曼光谱仪是当今分析化学领域中常用的两种光谱仪器，它们在化学物质的表征和分析中扮演着重要的角色。
本文将分别对激光共聚焦拉曼光谱仪和受激拉曼光谱仪进行介绍，探讨它们的原理、特点和应用领域。
一、激光共聚焦拉曼光谱仪1. 原理激光共聚焦拉曼光谱仪是一种利用拉曼散射效应对样品进行分析的仪器。
其原理是激光光源照射在样品表面时，样品分子的振动和转动会引起光子的频率变化，产生拉曼散射光。
通过检测和分析拉曼散射光的频率和强度，可以获取样品的结构信息和成分分析。
2. 特点激光共聚焦拉曼光谱仪具有高灵敏度、高分辨率、非破坏性等特点。
由于激光光源的高聚焦性能，可以实现对微小区域的拉曼光谱分析，适用于微观颗粒物、纳米材料、生物样品等的研究。
3. 应用领域激光共聚焦拉曼光谱仪在材料科学、生物医学、环境监测等领域具有广泛的应用。
在纳米材料的表征和分析、生物细胞成分的检测、环境中微小颗粒物的鉴定等方面发挥着重要作用。
二、受激拉曼光谱仪1. 原理受激拉曼光谱仪是基于受激拉曼散射效应的光谱仪器。
其原理是利用外加激光场激发样品分子的振动能级，导致拉曼散射光的增强，从而提高信号强度和检测灵敏度。
2. 特点受激拉曼光谱仪具有高灵敏度、高信噪比和高分辨率等特点。
通过光学系统和激光控制技术的优化，可以实现对微弱拉曼信号的增强和检测，适用于低浓度样品的分析和检测。
3. 应用领域受激拉曼光谱仪在化学分析、生物医学、食品安全等领域有着重要的应用价值。
在化学反应机制的研究、药物分子的结构确认、食品添加剂的检测等方面发挥着重要作用。
总结激光共聚焦拉曼光谱仪和受激拉曼光谱仪作为高端分析仪器，在化学分析和材料表征领域具有重要的应用前景。
随着科学研究和技术进步的不断推进，相信这两种光谱仪将在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
「激光共聚焦拉曼光谱仪」和「受激拉曼光谱仪」作为高端分析仪器，在化学分析和材料表征领域具有着重要的应用前景。
《共聚焦拉曼光谱仪》课件
化学反应监测
共聚焦拉曼光谱仪可以实时监测 化学反应过程中物质的变化，有 助于理解反应机理和反应动力学 。
污染物检测
共聚焦拉曼光谱仪能够检测痕量 污染物，如重金属、有机污染物 等，对环境监测和污染治理具有 重要意义。
在生物医学研究中的应用
细胞成像
生物分子相互作用研究
共聚焦拉曼光谱仪能够实现细胞的高分辨 率成像，有助于研究细胞结构和功能。
特点
控制系统是实现智能化和 自动化的关键部分。
Part
03
共聚焦拉曼光谱仪的性能特点
高分辨率
STEP 02
STEP 01
共聚焦拉曼光谱仪采用先 进的共聚焦光学系统，能 够实现高分辨率的拉曼散 射信号采集。
STEP 03
提高了对复杂样品和混合 物的鉴别能力，有助于深 入了解样品的性质和组成 。
高分辨率使得光谱分辨率 更高，能够更好地解析出 样品的分子结构和振动模 式。
定制化服务
国际化合作与交流
加强国际间的技术合作与交流，推动 共聚焦拉曼光谱仪技术的不断创新和 发展。
针对不同行业和应用领域的需求，共 聚焦拉曼光谱仪将提供定制化的解决 方案，满足客户的个性化需求。
THANKS
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特点
光学系统是共聚焦拉曼光 谱仪的核心部分，其性能 直接影响整个仪器的性能 和稳定性。
共聚焦系统
STEP 01
组成
STEP 02
作用
由透镜和反射镜组成，用 于将激发光聚焦到样品上 ，并收集拉曼散射信号。
STEP 03
特点
共聚焦系统是实现高空间 分辨率和高灵敏度的关键 部分。
将激发光聚焦到样品上， 以提高激发效率和拉曼散 射信号的收集效率。