便攜式拉曼光譜儀是一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、物質(zhì)鑒定和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的現(xiàn)代分析工具。與傳統(tǒng)的光譜儀相比,主要特點(diǎn)是其小巧、輕便、易于攜帶,并且能夠在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)進(jìn)行分析。其基本原理基于拉曼散射現(xiàn)象,即當(dāng)光照射到物質(zhì)上時(shí),物質(zhì)中的分子會(huì)與光發(fā)生相互作用,產(chǎn)生拉曼散射,其中部分散射光的頻率發(fā)生變化。這種頻率變化可以為我們提供物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的信息,因此拉曼光譜儀被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分析、成分鑒定、污染物監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。

便攜式拉曼光譜儀的主要組成部分:
1.激光光源:激光光源提供穩(wěn)定的光源,一般選擇波長(zhǎng)較短(如532nm、785nm、1064nm)的激光器,因?yàn)槎滩ㄩL(zhǎng)激光能夠提供較強(qiáng)的拉曼散射信號(hào)。
2.光學(xué)系統(tǒng):光學(xué)系統(tǒng)包括光纖、透鏡、反射鏡和光學(xué)窗口等,用于引導(dǎo)激光光束照射到樣品上,同時(shí)收集散射光。
3.光譜儀:拉曼散射光通過光纖傳輸?shù)焦庾V儀中。光譜儀通過光柵或棱鏡將光信號(hào)分離成不同的波長(zhǎng),以便進(jìn)行分析。
4.探測(cè)器:光譜儀中的探測(cè)器(如CCD、CMOS探測(cè)器)用于檢測(cè)經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)分離后的散射光,并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):配備計(jì)算機(jī)或移動(dòng)設(shè)備作為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),用于對(duì)探測(cè)器采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和分析,生成拉曼光譜并提供分析結(jié)果。
便攜式拉曼光譜儀的優(yōu)點(diǎn):
1.快速分析:能夠在幾秒鐘內(nèi)獲取拉曼光譜數(shù)據(jù),提供快速的分析結(jié)果,極大提高了分析效率。
2.非破壞性:對(duì)樣品沒有損害,無需破壞樣品或進(jìn)行化學(xué)試劑處理,因此適用于無法破壞樣品的場(chǎng)合,如文物鑒定、食品檢測(cè)等。
3.無需復(fù)雜樣品準(zhǔn)備:與傳統(tǒng)分析方法相比,無需復(fù)雜的樣品準(zhǔn)備過程,直接測(cè)量即可。
4.便于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用:小巧輕便,適合在野外、工地、實(shí)驗(yàn)室外等各種場(chǎng)景中使用,尤其適用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)難應(yīng)急、執(zhí)法檢查等應(yīng)用。