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:2024-09-19

  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)