讨论喇曼光谱学是如何工作的

拉曼光谱是一种可靠的定量和定性技术用于研究分子或材料样本。拉曼光谱对样品的振动结构的敏感度使它不可或缺的识别。

每个分子或材料有一组不同的化学键,而这些债券的频率振动是由化学环境。这就是为每个分子提供了其独特的拉曼“指纹。“拉曼实验也可以用来获取定量信息通过测量观察的强度转换。一个拉曼光谱仪器通常会包括一个光源,梁处理光学,和一个检测器。

图片来源:Iridian光谱技术

了解拉曼信号

拉曼光谱包括观察分子的振动通过激动人心的分子中振动过渡光。当光之中一个示例,一些光子将弹性或inelastically分散。然而,光子散射inelastically与弹性的比例通常是远低于一百万分之一。

因为没有能量传递事件光子和样品之间的弹性散射,光从弹性散射事件检测入射光波长相同。有一个样本之间的能量传递和光子在一个非弹性散射过程,从而转变从入射光的波长。

在拉曼光谱中,斯托克斯散射是指光已经失去了能量由于样本互动,而anti-Stokes光散射是指已获得能量。斯托克斯的能量损失或增加或anti-Stokes光谱与分子的振动结构,可以用于识别的物种。

斯托克斯线通常比anti-Stokes行更强烈,因为他们对应与分子在基态相互作用。大多数实验在稳态下,室温条件下会有更高比例的分子在基态。¹

拉曼光谱原理和仪表

拉曼光谱测量的障碍之一是,拉曼过程并不是唯一一个可以促使光。如果一个分子是由光源电子兴奋,它会发出荧光,表明通过光子发射能量弛豫。

拉曼光谱荧光背景是一个重大的问题,因为这些背景信号能量更大范围和更强烈的inelastically分散拉曼信号。拉曼信号本质上是弱,与1 /强度定标λ4-whereλ是用于启动的激发波长拉曼过程。

采用较短的波长激发来源在拉曼光谱增加的可能性将会有足够的精力去激发样品中电子跃迁和启动一个荧光的过程。要充分利用拉曼光谱样本识别的力量,一个细致的拉曼光谱谱仪设计来抑制这些相互竞争的贡献是必要的。

更长的波长激发和使用更敏感傅里叶变换拉曼光谱仪器,以及表面增强技术来提高拉曼信号的水平,已经成为流行。等光学镜头,用于拉曼光谱集中光束,增加当地的激发能,和高传播光学是用来确保低信号收集的损失。

在拉曼过滤因子

光学滤光片是抑制不需要的信号,一个关键工具是否残留从励磁电源或不受欢迎的散射光。在拉曼光谱中,选择合适的过滤器可以大大提高信噪比,消除不良的背景,甚至提高仪器分辨率。

高性能过滤器是实现最优性能的关键技术在拉曼光谱仪器,尤其是在处理困难样本信号水平较低或高分辨率时是必需的。

引用

1. 考夫曼,t·H。Kokanyan, N。&丰塔纳,医学博士(2018)。利用斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射的新应用程序。杂志的拉曼光谱,50,418 - 424页。https://doi/10.1002/jrs.5523

这些信息已经采购,审核并改编自Iridian光谱技术提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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