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拉曼光谱的10个使用方法

2019.10.30

    不管是新手或是有一定操作经验的实验员在使用仪器的过程中或多或少会碰到所谓的“不会使用”的问题。有些问题的解决办法实际上非常简单,下面中国仪器网小编总结出了一些常见的导致你不能正常使用拉曼光谱仪的方法:


  
  一,用前检查必不可少
  
  接通电源
  
  在使用拉曼光谱之前,检查仪器和所有附件插座都插好并接通电源是必不可少的一步,也是仪器能正常使用的前提。
  
  保证激光器 (如果附带电源) 都插好并接通,由于激光器有不同种类,可参照每个激光器的说明书获取进一步的帮助。
  
  在有两个或多个激光器的系统中,确保联锁系统设置在正确的位置上,正确的激光器被接通。
  
  检查仪器的外罩处于安全的关闭状态,联锁装置正在运转。
  
  样品位置
  
  如果以上操作都已经检查过,就可以准备进行光谱测试了。将样品放置在显微镜下,启动光谱操作软件,如果仍不能得到光谱,需检查下面各项:
  
  1,保证样品被正确地放置在显微镜下,即样品被地聚焦并照射在样品正确的位置上。测量时经常需改变不同的测试区域以避免因样品不纯带来一些非期望结果的可能。
  
  2,保证激光正确辐照在样品上,保证显微镜光圈的孔径设置正确并处于正确的位置上(不同品牌的拉曼光谱仪按各自的要求处理)。
  
  检查所有软件窗口的设置是否正确
  
  检查成像区域设置窗口的数值并保证激光像点处于该区域的中心。标准成像区域应该是激光像点中心垂直方向两边各10个像元。检查狭缝的设置,当进行标准操作时,狭缝应为50μm。
  
  如果CCD探测器饱和了,得不到任何有用的信息。可采用降低激发光功率或提高仪器的共焦程度来避免。
  
  二,待测样品的信号很弱 信噪比很差
  
  当进行样品测试时发现拉曼光谱信号很弱,首先要检查样品是否正确放置在显微镜下并且处于聚焦状态。你也可以将测试区域移到样品的另一个部位。同时检查仪器是否处于常规状态而不是处在共焦状态。如果激光功率小于100%,应尝试提高功率增强信号。如果光谱噪声很大,可采用增加扫描积分时间或积分次数来提高信噪比。
  
  增加扫描积分时间可以让CCD获取更多的拉曼信号,增强整个无关噪声的特征。该法适宜于当背景和拉曼信号都低的情景。当两者都不强时,增加积分时间只会增加CCD探测器饱和的机会。
  
  对几个特定的扫描光谱进行数据叠加可以增强随机背景噪声下的拉曼信号,增加信噪比。
  
  适当选择扫描积分时间和积分次数可获得zui大可能的曝光度增加信噪比。不过要注意一点:信噪比跟积分次数的平方根成正比,叠加四次可获得二倍信噪比的提高。
  
  另一个与信噪比密切相关的参数是信背比。如果背景部分很高,将会湮盖拉曼信号只给出系统噪声。
  
  三,怎样避免被测试的样品被激光烧毁
  
  当你进行样品测试时,激光照射在样品表面的能量是非常大的,尤其在采用NIR或UV激光激发时。尤其是一些样品在光照下对热或光是十分敏感的,这会导致测量信号包含样品烧毁后的特征,而不是样品本征的信号(例如,非晶碳膜在1500cm-1波数附近的本征峰在强光激发时会显示出石墨化的碳峰)。通常遇到这样的问题时,可在样品测试前后通过显微镜白光像观察样品表面是否发生明显变化,因此需选择正确的激光功率来进行测试。
  
  为避免样品表面烧毁,在开始测试时应选用较低的激发功率,尤其用NIR或UV激光激发时。在保证样品不被烧毁的前提下可提高激发功率以得到zui强的信号。当激光功率衰减到1%仍无法避免样品烧毁时,可考虑转换低倍物镜以降低照射在样品表面的功率密度。另外还可采用欠焦照射模式或线聚焦照射模式。如果问题是由于高功率二极管激光器引起的,可考虑转换成低功率可见激发系统。
  
  四,当测试样品是液态、粉末或体积非常大时
  
  液体样品可采用毛细管或液体池或直接将液体滴在载玻片上进行测试,粉末样品可取少许放置在载玻片上进行测试,固体大样品可由仪器公司提供的大样品台进行测试。
  
  五,样品需要在不同高压下测试
  
  可向仪器公司购置或在国内相关单位订制一套拉曼高压样品测试池来对样品进行高压测试。
  
  六,想进行偏振拉曼测量
  
  应配置一套偏振片和半波片进行测试,偏振拉曼可帮助对分子振动的对称性进行检测。
  
  七,将测试样品放置不同取向时得到的拉曼谱图不相同
  
  这是因为入射激光照射在样品表面不同晶面取向上引起的。采用四分之一波片对激光进行扰偏可帮助去除方向效应。一般可向仪器公司或其它提供光学元件的公司购买四分之一波片。
  
  八,转换公式
  
  测试了一些样品,得到的是Ramanshift,但是文献是wavenumber,不知道它们之间的转换公式是怎么样的激光波长6328nm。
  
  1,ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移,频率的增加或减小常用波数差表示,拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber,单位cm-1。
  
  2,拉曼频移ramanshift指频率差,但通常用波数wavenumber表示,单位cm-1,可以说某个谱峰拉曼位移是波数,或cm-1。
  
  3,在Raman谱中,wavenumber有两种理解,一种是相对波数,这时就等于Ramanshift;另一种是波数。
  
  所以通常在Raman谱中,wavenumber一般可理解为Ramanshift。
  
  九,什么是共焦显微拉曼光谱仪
  
  1,共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。通常主要是利用显微镜系统来实现的。仅仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用的—为达到这个目的需要一个空间滤波器。
  
  2,显微是利用了显微镜,可以观测并测量微量样品,zui小1微米左右,共焦是样品在显微镜的焦平面上,而样品的光谱信息被聚焦到CCD上,都是焦点,所以叫共聚焦
  
  3,拉曼仪器的共焦有2种呢,一种是针孔共焦,一种是赝共焦我觉得好像不应该称为赝共焦,共聚焦有真正的定义说一定要针孔才是共聚焦吗好像没有,顶多称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。
  
  十,测固体粉末的拉曼图谱时,对于荧光很强的物质,当荧光将拉曼峰湮灭时,应该怎样增加照射时间。
  
  1,使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量,或者稀释你的样品到一些别的基体里面去,比如说KBr。
  
  2,波长不可调的话,激光强度应该是可调的,你把激光强度调低点试试。这个在光源和软件上都有调的。全调到比较低的,然后再用长时间试试。
  
  3,可以尝试找一种溶剂溶解粉末,看能不能猝灭荧光背景。采用反斯托克斯,滤光片用Nortch滤光片。


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