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RTS-LIBS 拉曼光谱联用系统LIBS 与拉曼光谱联用技术激光诱导击穿光谱（LIBS）是一种通过脉冲激光轰击样品获得样品轰击面区域原子发射光谱的分析方法，其具有快速分析，灵敏度高，能同时检测多种元素等特点，尤其可实现微量元素的快速、无接触的原位检测。拉曼光谱技术是一种非破坏性的光谱分析技术，通过构建目标分子的指纹图库，可以实现相应物质的快速识别与定性检测。LIBS 与拉曼光谱技术相结合，可以提供互补信息，拉曼光谱提供物质分子结构信息，LIBS 技术提供微量及痕量元素的原子光谱信息。二者结合将在遥感检测、文物鉴定、爆炸物检测分析等领域具有巨大的应用潜力。典型应用系统介绍RTS-LIBS 拉曼光谱系统是北京卓立汉光仪器有限公司全新推出的 LIBS 与拉曼联用系统，采用纳秒脉冲激光器作为 LIBS 激发光源，连续激光光源作为拉曼激发光源，C-T 式长焦距光谱仪 系统配置双探测器，常规深度制冷型 CCD 作为常规拉曼光谱探测器，纳秒级门控的像增强型 CCD（ICCD）作为 LIBS 和脉冲拉曼信号探测器。 该系统具备高度集成、性能稳定、易于操作等优势，可同时原位在线获取样品的分子光谱、原子光谱信息。典型参数应用案例参考文章 ：Quantitative analysis of mercury in liquid samples using laser-induced breakdown spectroscopy combined with shear thickening fluid DOI: 10.1039/d1ja00431j

拉曼光谱系统--ZLX-RS拉曼光谱测量系统介绍 拉曼(Raman)光谱与红外吸收光谱同为研究物质的分子振动能级来分析物质的组成，但相对于红外吸收光谱，拉曼光谱的谱线通常较为简单且有独特性，而且被测物不需进行前处理，因此在判读物质的组成成分时有明显的优势， 然而以前拉曼光谱由于系统组成复杂庞大且昂贵，只有极少数的专家有能力购买与驾驭，从而限制了其应用的推广。幸运的是，近年来由于元器件(全息陷波滤光片，科学级CCD探测器等) 的革命性发展，使得Raman光谱的测量不再昂贵艰难，从而带动了拉曼光谱研究的热潮与普及。 拉曼系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感，水溶液、凝胶体和其它介质中高散射粒子的判定。拉曼系统的光源也可以选择785nm 半导体激光器, 、514nm氩离子激光器50mW或100mW的532nm全固体绿光激光器或HeNe激光器。 系统组成：光源系统+分光系统＋检测系统＋数据采集及处理系统＋软件系统＋计算机系统 卓立汉光提供ZLX-RS系列组合式拉曼光谱测量系统，模块化的设计，便于根据实验的需要，灵活的选择所需的组件，适用于科研院所、高等院校物理实验室和化学实验室的拉曼光谱及荧光光谱的测量，结构简单、便于调整及测量、灵敏度高、稳定性好。 ZLX-RS-532型组合式拉曼光谱测试仪，采用532nm波长DPSS全固态激光器作为激发光源，高分辨率、低杂散 光的单色仪作为分光器，进口陷波滤波片作为陷波滤波器，采用高灵敏度PMT作为光电探测器，并经光子计数数据采集系统进行数据处理，配有多种附件，适用于液体、固体样品的分析。系统采用USB2.0通讯接口，方便用户自行选择笔记本电脑作为控制电脑。系统包含如下几个部分： 半导体激光器一台，单色仪一台，激光器支架一个，样品室及样品架（包括三维可调垂直样品架，水平液体样品架，固体、粉末样品架等），单光子技术系统一台，控制软件一套，电脑一台，小型光学平台一张。ZLX-RS-532参数及性能指标单色仪焦距300 mm单色仪F/#f/3.9光 栅1200g/mm，闪耀波长500nm单色仪狭缝宽度0.01-3mm连续可调，示值精度0.01mm信号处理器单光子计数器激发光源DPSS激光器输出波长:532nm输出功率:&ge 50mW波长范围200-900nm信噪比＞12000:1（水拉曼信噪比，激发波长532nm，积分时间：1s）波长准确度&le ± 0.2nm波长重复性&le 0.1nm杂散光&le 10-4线色散倒数2.7nm/mm光谱分辨率＜0.1nm(@波长在435.83nm)计算机接口USB2.0

远程拉曼光谱技术拉曼光谱技术是用于研究物质结构的分子光谱技术，通过散射光的频移量来获得分子振动、转动情况，从而分析分子的结构、对称性、电子环境和分子结合情况，是定量和定性分析物质结构的一种强有力的技术手段。拉曼光谱分析方法拉曼光谱的强度、频移、线宽、特征峰数目以及退偏度与分子的振动能态、转动能态、对称性等紧密相关。拉曼光谱的优势近年发展的远程拉曼光谱探测技术，是根据拉曼散射效应远距离探测物质的技术，通过技术的发展及应用的拓展，目前已在行星、矿物勘测、远程爆炸物探测、化学物质泄漏和污染物测量等方面有很高的应用价值。国际目前常用的程拉曼探测系由以下部分组成：激发光源、光路收集模块、分光模块、探测模块、数据采集与分析模块。在激光器的选择上，高脉冲能量激光器是主流激光器，常见的是可见光波段的激光器， 也有少量研究者采用红外波段和紫外波段。目标样品拉曼信号的收集是远程拉曼光谱探测的关键技术环节，大口径望远镜有助于接收较弱的远程拉曼回波信号，户外远程探测时一般采用望远系统收集信号。常见技术有卡塞格林望远镜和拉曼光纤探头等。在搭配探测器时，跟据激光器的选型可分为CCD 和带有电子快门的ICCD，连续激光源搭配CCD 探测器能满足较短距离探测需求。高脉冲能量激光器搭配ICCD 探测器，通过对门宽的设置可以较好地排除背景光和衰减时间长的荧光干扰，具有很高的应用前景。远程拉曼测试系统方案配置与选型根据不同的客户需求，卓立汉光可以提供不同距离拉曼测试系统① 多种收集器可选，适应0mm-1000mm 甚至更远距离的探测② 连续激光器/ 脉冲激光器可选③ 多种分光光谱仪可选，光栅光谱仪可实现高分辨率，VPH 光谱仪实现高通光量④ 多种探测器可选，背照式深耗尽型光谱CCD 相机和ICCD 可选主要参数一览表：拉曼探头激发波长405, 514, 532, 633, 670, 671, 785, 808 nm.其他可选光谱范围100-4000 cm-1 ( 不同激光器范围不同 )焦距20 mm to 100 mm样品端光斑大小~100 um @ 100 um 芯径激发光纤工作距离20 ~100 mm数值孔径0.22 @40 mm 焦距探头尺寸2.25" L x 0.96" W x 0.58" H探头材质超硬氧化铝或者 316 不锈钢探头柄尺寸1.125” 直径 x 3.8” 长度探头柄材质316 不锈钢滤光片效率O.D 6操作温度0-85 ⁰ C最大操作压力15 psi光纤配置100/100 um 标准配置，其他可选接口类型FC 或者 SMA其他可定制望远镜激发波长532nm,785nm，其他可定制光谱范围200-4000 cm-1 ( 不同激光器范围不同 )焦距1000mm 标配，其他可选样品端光斑大小~100 um @ 100 um 芯径激发光纤激光器接口FC/APC光谱仪接口SMA激光器激光器脉冲激光器光纤激光器激发波长532nm532nm脉冲能量 / 功率290mJ100mW重复频率10HzCW线宽 0.005 cm-1＜ 0.00001nm光谱仪类型C-T 式影像校正光谱仪VPH 光谱仪焦距320mm 焦距85mm 焦距通光孔径F/4.2F/1.8光谱范围200-1100nm532-680nm光谱分辨率优于 2cm-1@1800 刻线光栅5cm-1@1800 刻线光栅探测器类型ICCDCCD有效像素1024*10242000 x 256像元尺寸13um*13um15 x 15 µ m有效探测面尺寸(18mm MCP）13.3mm*13.3mm最短光学门宽＜ 2ns无读出噪声5 e-4.5 e-门控2ns无响应范围280 – 810nm200-1100nm典型应用行星探测中国科学院万雄老师设计了一款激光诱导击穿光谱LIBS+ 拉曼系统在火星模拟环境下矿物样品的综合检测能力，采用卡塞格林望远镜结构，远程脉冲拉曼光谱激发，成功检测了8 种典型矿物质（孔雀石、蓝铜矿、雄黄、文石、方解石、硬石膏和石膏等），实验结果表明，该系统可以在火星条件下有效分析矿物种类和成分。放射性核污染物检测远程拉曼探测模块搭载在无人遥控车，搭配成空间外差拉曼光谱仪可以有效识别1m 处的放射性危险物品。矿物勘探远程拉曼光谱探测技术在矿物与有机质分析方面的独特能力，使得这一技术非常适用于行星表面探测等任务中。材料生长原位监测远程拉曼光谱技术可实现原位监测材料生长过程，如成分含量、结晶度、缺陷量、薄膜生长速率等参数。M. Gnyba 等人设计远程拉曼光谱技术用于原位监测CVD 制备金刚石膜生长过程，探测距离最高达197mm， 文中采用的工作距离为20cm。图 单晶金刚石拉曼光谱图 金刚石薄膜拉曼光谱远程拉曼光谱可用于材料生长过程中层数、堆叠、缺陷密度和掺杂等参数。M. N. Groot 等人采用显微远程拉曼系统分析液态金属催化CVD 制备大面积石墨烯材料的生长过程，实现了从连续多晶薄膜生长为毫米级无缺陷单晶。图 1370k 下405nm 激发的拉曼光谱图图 冷却至室温后 514nm 激发下的拉曼光谱图 引用文献：[1] 赵家炜, 马建乐, 郝锐, 等. 远程增强拉曼光谱技术及其应用[J]. 光散射学报, 2021.[2] 袁汝俊, 万雄, 王泓鹏. 基于远程 LIBS-Raman 光谱的火星矿物成分分析方法研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2021, 41(4): 1265.[3] Foster M, Wharton M, Brooks W, et al. Remote sensing of chemical agents within nuclear facilities using Raman spectroscopy[J].Journal of Raman spectroscopy, 2020, 51(12): 2543-2551.[4] 胡广骁, 熊伟, 罗海燕, 等. 用于远程探测的空间外差拉曼光谱技术研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2016, 36(12): 3951-3957.[5] Sharma S K, Angel S M, Ghosh M, et al. Remote pulsed laser Raman spectroscopy system for mineral analysis on planetary surfacesto 66 meters[J]. Applied Spectroscopy, 2002, 56(6): 699-705.[6] Gnyba M, Kozanecki M, Wroczyński P, et al. Long-working-distance Raman system for monitoring of uPA ECR CVD process of thin diamond/DLC layers growth[J]. Photonics Letters of Poland, 2009, 1(2): 76-78.[7] Jankowski M, Saedi M, La Porta F, et al. Real-time multiscale monitoring and tailoring of graphene growth on liquid copper[J]. ACS nano, 2021, 15(6): 9638-9648.