激光拉曼光譜儀的核心理論基礎為拉曼散射效應，是光與物質分子相互作用產生的非彈性散射現象。當單色、高準直性的激光光源發射的光束照射待測樣品分子時，光子會與樣品分子發生彈性或非彈性碰撞，進而產生不同類型的散射光。其中，彈性碰撞產生的散射光頻率與入射激光一致，被稱為瑞利散射，無分子特征信息；而非彈性碰撞過程中，光子與分子發生能量交換，導致散射光頻率發生偏移，該現象即為拉曼散射，也是儀器檢測的核心依據。
根據能量交換形式的不同，拉曼散射可分為斯托克斯散射和反斯托克斯散射兩類。斯托克斯散射是分子從基態吸收光子能量躍遷至高能級，散射光頻率低于入射光；反斯托克斯散射是高能級分子釋放能量回落基態，散射光頻率高于入射光。常溫下絕大多數分子處于振動基態，因此斯托克斯散射光強度遠高于反斯托克斯散射，常規拉曼光譜儀主要采集斯托克斯散射信號完成檢測分析。
拉曼位移是激光拉曼光譜的核心特征參數，指入射激光波數與拉曼散射光波數的差值，單位為cm?¹。該參數具備很強的物質特異性，僅與待測分子的化學鍵振動、轉動能級差相關，與入射激光的波長、頻率無關。不同物質的分子結構、化學鍵類型、分子作用力存在差異，對應的拉曼位移數值、光譜峰位、峰高、峰寬均不相同，形成“分子指紋圖譜”。儀器通過解析該指紋圖譜，即可精準判定樣品的物質成分、分子結構、結晶狀態及缺陷信息，實現定性與定量檢測。
激光拉曼光譜儀的檢測流程形成完整閉環：先由激光光源發射特定波長的單色激發光，經過濾光、準直處理后準確照射待測樣品；樣品受激產生瑞利散射光、拉曼散射光及少量熒光信號；隨后通過光路采集系統捕捉散射光，利用光柵分光系統過濾掉強度很高的瑞利散射光和干擾熒光，僅保留有效拉曼散射信號；由光電探測器將光信號轉化為電信號，經數據處理系統放大、降噪、擬合分析，生成標準拉曼光譜圖，完成樣品檢測。
16
立即詢價
您提交后，專屬客服將第一時間為您服務