光谱仪,又称分光仪,广泛为认知的为直读光谱仪。以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。其构造由一个入射狭缝,一个色散系统,一个成像系统和一个或多个出射狭缝组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域,并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定。分为单色仪和多色仪两种。
一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分:
1、入射狭缝:
在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。
2、准直元件:
使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上,如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。
3、色散元件:
通常采用光栅,使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。
4、聚焦元件:
聚焦色散后的光束,使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像,其中每一像点对应于一特定波长。
5、探测器阵列:
放置于焦平面,用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。
当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因此称该散射光为拉曼散射。在拉曼散射中,散射光频率相对入射光频率减少的,称之为斯托克斯散射,因此相反的情况,频率增加的散射,称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射。
散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移,拉曼位移与入射光频率无关,它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同化学键或基团有特征的分子振动,ΔE反映了指定能级的变化,因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。
便携式拉曼光谱仪结合表面分子印记金核壳纳米颗粒SERS基底对水中的双酚进行检测。
其对水的双酚检测重复性好,便携式拉曼光谱仪结合性能稳定;
重现性好,可循环重复使用的表面分子印记金核纳米颗粒适合于污染物的现场分析。
便携式拉曼光谱仪功能特点:
1.快速分析:几秒钟内直接得到结果,真正实现秒测。
2.特征性强,能够区分同分异构体,不同水合物,可用于检测含水样品及混合样品检测及质量控制。
3.专门针对透过玻璃和塑料保护膜分析物的手持式触发探头保护了样品的完整性,样品无需前处理,直接进行检测,快速比对给出检测结果。
4.高探测灵敏度,辅助的拉曼增强模式,实现对弱信号和微含量样品的识别,可用于复杂的混合物检测。
5.智能的软件分析系统:设备内置检测分析软件,及专业光谱数据库,即时分析,快速给出结论。
6.使用简单,便于携带,适用于现场检测。
便携式拉曼光谱仪主要用于食品工业中食用油、饮料、果冻、调味品等食品中非法添加或限制添加物的定性和定量分析;
蔬菜,果物等农产品中的残留农药的定性和定量分析;制药过程中原料药的现场快速无损鉴定;
毒品,易制毒化学品和管制类化学品的现场识别;珠宝填充物及仿冒品的快速鉴定等。
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