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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:89
拉曼光譜分析所使用的紫外激光器波長(zhǎng)一般在244nm到364nm范圍內(nèi)。
理論上,紫外拉曼光譜和可見拉曼光譜沒有什么不同之處。但是實(shí)際上,紫外拉曼的實(shí)現(xiàn)有一些實(shí)際困難和不足之處必須予以考慮。
優(yōu)勢(shì):
對(duì)于某些特定樣品來(lái)說(shuō),紫外激光與樣品相互作用的方式與可見激光不同,例如:紫外光在半導(dǎo)體材料中的穿透深度一般在幾個(gè)納米的量級(jí);
因而紫外拉曼可以用來(lái)對(duì)樣品表面的薄層(常見于新型硅基材料SOI材料)進(jìn)行選擇性分析。
再如紫外激發(fā)可以與蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物樣品產(chǎn)生特定的共振增強(qiáng)進(jìn)而對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行特定的分析,而使用可見激發(fā)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
通常使用紫外激發(fā)可以抑制熒光的影響,因?yàn)樵谧贤饧ぐl(fā)下拉曼信號(hào)和熒光信號(hào)在不同的光譜區(qū)域,不會(huì)受到干擾。
使用可見激光激發(fā)時(shí),拉曼信號(hào)和熒光信號(hào)往往會(huì)重疊在一起,又由于熒光的信號(hào)強(qiáng)度是拉曼信號(hào)強(qiáng)度所無(wú)法比擬的,因此熒光信號(hào)會(huì)干擾甚至完全湮沒拉曼信號(hào)。
使用紫外激光激發(fā)時(shí),拉曼信號(hào)仍位于靠近激光線附近的位置,而熒光則在較高波長(zhǎng)的位置,由此拉曼和熒光信號(hào)不再重疊,熒光問題也不復(fù)存在。
紫外激發(fā)可以提高靈敏度,因?yàn)槔⑸鋸?qiáng)度與激光波長(zhǎng)的四次方成反比,所以波長(zhǎng)325nm激發(fā)的拉曼強(qiáng)度是波長(zhǎng)633nm激發(fā)的14倍。
劣勢(shì):
因?yàn)樽贤夤馐床灰姡⑶易贤饧す馄飨鄬?duì)更大型、更復(fù)雜,也更加昂貴,目前紫外拉曼實(shí)驗(yàn)依然屬于高端技術(shù),需要高水平技術(shù)人員操作。
由于紫外光子的能量更高,所以在紫外激光照射下樣品更易于燒壞或者降解。
盡管如此,像DuoScan之類的新技術(shù)可以控制光束在樣品上快速掠過(guò),避免樣品燃燒。
例如,在325nm激光照射下,纖維素會(huì)在幾個(gè)毫秒內(nèi)被燒壞,而在DuoScan模式下,可以超過(guò)5分鐘也不被燒壞。
很多為可見和紅外拉曼分析而設(shè)計(jì)的拉曼系統(tǒng)不適合于進(jìn)行紫外拉曼測(cè)量。
紫外拉曼需要特殊鍍膜的反射鏡、顯微物鏡、衍射光柵和CCD探測(cè)器以獲得優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
現(xiàn)代拉曼系統(tǒng)的配置可以在整個(gè)紫外到近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)有效工作而無(wú)需在任何一方面進(jìn)行折中。
但是,不言而喻的是,額外的需求勢(shì)必會(huì)提高制造成本。
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