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当化学家们想要找出样品中的分子以及它们之间的键时,他们可能会使用拉曼光谱。该技术利用激光观察一个系统的振动、转动或电子能的变化,以确定有哪些官能团,从而提供一个可以识别分子的结构指纹。
拉曼光谱研究样品中光子与分子相互作用时的散射。大多数光子弹性散射,这意味着光子与入射光具有相同的波长。然而,大约一百万分之一的光子是非弹性散射的,其波长相对于入射光发生偏移——通常较低;这就是所谓的拉曼效应。
这项技术很适合研究有机和无机化学,特别是观察在许多分子中发现的独特共价双键,从而提供对固体、粉末、液体和气体的详细分析。它是快速和非破坏性使它理想的广泛的应用。它还提供定量结果;拉曼光谱的强度与该光谱中分子的数量成正比,因此该光谱给出了分子的浓度。
近年来,为了提高该技术的灵敏度或空间分辨率,人们开发了许多先进类型的拉曼光谱,包括表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱和偏振拉曼光谱。基于探针的拉曼光谱技术是对该技术的一种增强,不仅在实验室,而且在受限空间或恶劣环境中,可以使用光纤进行最佳信号采集。这是一个完美的例子,说明了如何将光纤与其他光学元件连接起来,以获得简单灵活的测量。
拉曼探针的作用是将激光束携带到样品材料中,收集并过滤返回的拉曼信号。探针是特异性的,非侵入性的,可以用于水或水系统。他们提供有效的信号收集和完全减少激励激光线使用精确的光束控制,光学滤波和信号收集。滤波使信号降低到通常预期的典型拉曼波段的强度以下,以产生干净的光谱。
通用探针允许在实验室中对固体和表面进行通用分析。这些探头——通常由不锈钢制成——提供高信号采集和激光线滤波。除了用于教学实验室外,通用探针还可用于生物燃料分析、生物技术和聚合物分析。它们还可以作为临床工具用于医学诊断;它可以提供快速,无创,实时的分子分析疾病的特异性变化在组织。
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浸入式探针提供了分析透明或混浊样品的机会原位:它们可以直接浸入提供实时测量的溶液中。有些具有耐温或耐压套管,这意味着它们既可用于工艺环境,也可用于常规实验室工作。这种探针可用于教学实验室、医疗诊断和聚合物分析以及食品和饮料质量控制。
工艺探头用于可能承受极端温度和压力的工业环境中。他们有一个特殊的设计来保护探头光学,这意味着他们可以沉浸在工艺流或咄咄逼人的环境中,而不影响过滤和聚焦光学设计。采集效率高,激光线滤波,不锈钢护甲保护。工艺探头可用于农业测量和监测、生物燃料分析、食品和饮料质量控制、医疗诊断和聚合物分析。
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