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许多常规光谱技术已有效地用于检测固体,液体和气体。但是,在许多不同科学应用中,较新的激光光谱技术已成为首选工具。
技术进步,结合激光设备的成本和复杂性降低,使激光光谱更易于访问和易于使用。结果,激光光谱越来越多地用于跟踪空气质量。过程控制;国家安全医学研究;农业和艺术品身份验证。
激光在光谱法中最常见的三种用途是拉曼光谱,激光诱导的荧光光谱和腔响起光谱。
拉曼光谱法
拉曼光谱法以创建它的印度科学家的名字命名,是一种方法类别,涉及确定样品引起的单色激光光的分散。拉曼光谱法是用于洞悉样品的分子振动和晶体结构的许多光谱溶液之一。
虽然几乎所有反射样品的光都是与传入光相同的波长,但少量的光确实以不同的波长反射。发生这种情况是因为激光束与声子相互作用,大多数固体和液体的分子中包含的自然振动。这些振荡迫使光子从激光器积聚或失去能量。检测到的能量变化可以在系统中的声子模式上提供数据,并扩展到样品中包含的分子。
在典型的拉曼测试中,激光光源用于照射样品,该样品产生了微量的“拉曼散射”光。使用CCD摄像头可以感觉到这种散射的光。拉曼光谱中的独特模式可以识别物质,评估区域结晶度,确定样品中应力的方向和鉴定。
拉曼光谱法比其他技术具有一些不同的优势,包括是非接触式测试,具有空间分辨率到亚微米尺度,能够评估气体,液体,溶液,固体,固体,晶体和乳液形式的透明样品。拉曼光谱学还具有不需要任何样品制备的好处。
激光诱导的荧光
荧光在接收到较短的光波长后,通过特定材料释放出可见的辐射。欧洲杯足球竞彩
在激光诱导的荧光中,样品被激光照射,将样品的电子推向具有较高能级的激发态。在电子恢复到基础状态之前,这种激发仅维持了少数纳秒。当它们发出能量时,这些电子在波长的波长比激光光的波长时释放光。由于每个原子的能量状态都是独特的,因此荧光排放是不同的,可用于检测。用于进行此测试的典型系统包括氮激光器,传感器和光谱仪。这些仪器都可以放入一个易于转移的小型系统中。
激光诱导的荧光是一种常用的工具,具有许多在行业和研究中的应用。例如,它已被用来保护消费者免受被农药污染的水果和蔬菜。
腔环光谱法
腔环光谱法通常用于测量大气中的自由基,尤其是那些几乎没有荧光量子产率的自由基,而荧光量子产率几乎无法通过激光诱导的荧光光谱鉴定。
在CRD中,评估了辐射到高度校准的光腔中的激光的指数损失(“向下”),以检测各种气体物种。激光光的衰减将以已知速率的真空发生在真空中,当吸收激光光的气体被放入腔体中时,第二个损耗的来源会加快环路的停机时间。然后可以根据环向下速度确定气体样品的组成。
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