2016年04月22日 星期五

激光拉曼仪

来源:地调局西安地调中心 发布时间:2015-10-28

 激光拉曼光谱仪(Laser Raman Spectroscopy)
又称激光拉曼探针(Laser Raman Microprobe)

仪器型号:Renishaw inVia (英国雷尼绍公司)

 基本原理:
当一束波数为ν0的单色光照射到被研究的物质(固体、液体或气体)分子上时,一部分被透射,一部分被反射,还有一部分向四面八方散射。若对散射光所包含的频率进行分析,就会发现除了与入射光波数相同ν0的光谱以外,还包含一系列波数为ν0±Δν的光谱成分,其中Δν的数值与入射光的波数无关,只取决于分子本身固有的振动和转动能级结构。该分子的振动波数即为入射光的拉曼位移Δν。这种使频率(或波数)发生改变的散射现象称为拉曼散射,所产生的效应称为拉曼效应。
性能指标:
 光谱范围: 200cm-1 ~8000cm-1 ,
 光谱分辨率:1cm-1
 空间分辨率:1μm
 重复性:0.2~1.0 cm-1
 波长514.5 nm和785 nm两种激光器可选,功率分别为30 mW和300 mW
附件配置:
 LEICA研究级地质显微镜,配50x 长焦物镜
 Linkham TMS 94显微冷热台(温度范围-196~600℃)
 Renishaw WiRE 2.0数据采集和处理软件
主要特点:
 采用两块全息滤光片,可高效反射入射激光(95%),同时滤除达10个数量级的瑞利散射光,大大改善了相对较弱的拉曼信号,仪器灵敏度高,体积小而紧凑。
 所有传动部件均采用光栅尺闭环控制,仪器精度和重复性好。
 可一次连续扫描大范围(200cm-1 ~8000cm-1)的拉曼光谱。
 显微共焦系统可连续调节共焦深度,大大提高了仪器的光通量和稳定性。
 矩形半导体制冷的CCD检测器,方便快捷,具有最佳分辨本领和最佳图像质量。
 光路中设计了扩束器,可对较大面积不均匀样品进行分析,减少高能量对样品的损伤。
应用领域:
 矿物结构分析:对岩石中矿物的微区结构,如相变、分子的有序无序占位、位错、蜕晶化及重结晶等过程进行研究。
 流体包裹体分析:在微区原位对与成岩、成矿、成油、成气相关的古流体包裹体进行快速、无损的分析
 珠宝玉石鉴定:高效、快速、无损、准确地对宝玉石的真假、种属进行区分,对天然宝玉石与其优化处理产品进行鉴别。
 文物鉴定:对古字画、古陶瓷及青铜器等文物进行物相鉴定及成分分析
 聚合物分析:成分、结构、结晶度等
 复合材料分析:陶瓷纤维、碳纤维
 半导体材料分析
 生物医学和药物学分析
项目支撑及科研成果:
1. 气液包裹体分子成分、密度及其散射截面的拉曼光谱研究(国家自然科学基金资助项目);
2. 华中高压变质柯石英带的岩石学和矿物物理学研究(国家自然科学基金资助项目);
3. 岩浆玻璃相和工业硅酸盐玻璃相的结构及应用研究(原地矿部地质科学技术行业基金资助项目);
4. 硅酸盐矿物拉曼图谱的测定、研究和汇编(中国地质科学院实验管理处资助项目);
5. 徐培苍,李如璧,王永强,王志海,李月琴(著),地学中的拉曼光谱,陕西科学技术出版社,1996
6. 引进现代分析测试设备配套方法研究——显微激光拉曼光谱现代微区分析技术及其在地质中的应用(中国地质调查局项目,2008-2010)
7. 矿物物相分析技术研究(中国地质调查局项目,2011-2013)