【线上讲座46期】拉曼光谱基础知识与应用（2011.1.20-2011.1.26）

3、对样品无接触、无损伤

因为拉曼的测试对象是分子振动-转动能级的跃迁，而跃迁到激发态的分子处于不稳定的状态，会跃迁回基态，所以分子性质没有任何改变，因此是无损检测。

只要激光可以照射到，就可以进行检测，所以样品也不需要特殊的制备，不需要对样品进行前处理。

需要注意的是对光敏感的物质和激光引起的热效应造成样品的氧化，从而破坏样品，对试验结果造成影响。

4、适合黑色和含水的样品

针对红外光谱的优点，因为黑体辐射和水对红外的强烈吸收，红外光谱测量黑色样品和含水样品的时候效果不好，而拉曼则不存在这个问题。

5、高、低温、高压等特殊条件下的原位测量

在这些极端条件下，只要环境允许留出窗片可以让激光通过，然后聚焦到样品上，就可以进行测量。

拉曼光谱仪的发展简史

最早的拉曼光谱仪是拉曼先生用分光棱镜来作为单色仪，用汞灯作为激发光源，拉曼散射现象发现后，拉曼先生1932年获得诺贝尔物理奖，属于这个奖项从发现到获奖可以说是时间间隔最短的，可以说这个技术的重要性一开始就被大家认识到了。但是这个技术一直没有被大范围的应用。最主要的原因是拉曼信号比较弱，大概相当于激发光的百万分之一甚至更低，因此用汞灯这种激发光源很难得到良好的信号。20世纪60年代，随着激光器的发明，终于有了一种单色性好，能量高的光源可以应用到拉曼测量中，拉曼光谱技术得到了一次长途发展，但是问题随之而来，高强度的激光在光谱仪里的瑞利线会提高测量背景甚至掩盖拉曼信号，因此如何消除瑞利线的影响影响了光谱仪的设计，两极（两个单色仪）和三极（三个单色仪）的拉曼光谱仪被发明，前一个或两个光谱仪用来消除瑞利线，最后一个单色仪用来分光，观察拉曼散射信号。这样就可以消除瑞利线的影响。但是增加一个单色仪意味着增加一个光栅和若干透镜和反射镜。尤其光栅的传光效率比较低，造成在消除瑞利线的影响下，拉曼信号也降低很多。所以拉曼信号还是很弱，不容易测量。二十世纪八十年代CCD的出现，比光电倍增管的采集效率提高了n倍（n等于CCD的横向像素数），九十年代滤光片的出现，使得单极拉曼光谱仪成为可能，并且光的传输效率大大提高。所以才有现在拉曼光谱技术的大范围的应用。现在的表面增强拉曼、相干反斯托克斯拉曼、共振拉曼、近场拉曼等技术的出现更是让拉曼技术日益成熟，重要性越来越高。

拉曼的应用：拉曼的应用范围非常广，留着跟大家一起讨论，尤其是大家看完我的介绍后，发现什么地方可以应用，因为我也只是处在学习阶段，所以很多地方不明白或者错误的地方，还请大家多多指正。现举一些离子，供大家参考和讨论。



化学工业-制药（活性剂，赋形剂）和 石油化工(燃料, 催化剂)

地球科学-地质，矿物，岩石和宝石

聚合物-成分，构造，晶形；

大样品，碾压，混合，界面

物证科学-检测和鉴别毒品和爆炸物；

对物品进行鉴别

薄膜-氮化硼立方体, 氮化碳, TiAlN

碳的各种产物-金刚石- 化学沉淀法生成或自然生成；无

定形碳 – 类金刚石, 玻璃形碳；

C60 – 纳米管；碳管 – 物质研究

半导体：IV( Si, Ge, SixGe1-x)；

III-V (GaN, AlInAs, InGaAlAs, ...)；

II-VI (ZnSe, HgCdTe, ...)

超导体：YBCO, BSCO, SBCO & TTF-TCNQ

陶瓷：氧化铝, 氧化钇, 氧化锆, 氧化钛

很好啊，会收获很多，谢谢楼主 嘻嘻