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拉曼光譜的八十三個實用問答
2019.11.01   點擊107次

拉曼光譜(Raman spectra),是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應,對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息,并應用于分子結構研究的一種分析方法。拉曼光譜的應用范圍遍及化學、物理學、生物學和醫學等各個領域,對于純定性分析、高度定量分析和測定分子結構都有很大價值。

一、測試了一些樣品,得到的是Raman Shift,但是文獻是wave number,不知道它們之間的轉換公式是怎么樣的?激光波長632.8nm。

答1:兩者是一回事。

Raman shift即為拉曼位移或拉曼頻移,頻率的增加或減小常用波數差表示,拉曼光譜儀得到的譜圖橫坐標就是波數wave number,單位:cm-1。 

答2:兩者一回事。

拉曼頻移raman shift指頻率差,但通常用波數wave number表示,單位cm-1,可以說某個譜峰拉曼位移是波數,或cm-1。

答3:在Raman譜中,wave number有兩種理解。

一種是相對波數,這時就等于Raman shift;另一種是絕對波數(這在熒光光譜中用的比較多),這個絕對波數是與激發波長有關,不同的激發波長得到的絕對波數是不一樣的,這時Raman shift等于(10,000,000/激發波長減去Raman峰的絕對波數)。所以,通常在Raman譜中,wave number一般可理解為Raman shift。

二、如何用拉曼光譜儀測透明的有機物液體,測試時放到了玻璃片上測出來的結果是玻璃的光譜。

答:1、我今天還在用激光拉曼測聚苯乙烯,沒有出現你說的情況啊是不是玻璃管被污染的厲害? 

2、你測出的玻璃的信號,有沒有可能們焦點位置不對?

3、應該是聚焦位置不對,聚在玻璃上了,我以前也犯過同樣的錯誤。

4、用凹面載玻片,液體量會比較多,然后用顯微鏡聚焦好就可以了,如果,液體有揮發性,最好液體上用蓋玻片,然后,焦點聚焦到蓋玻片以下。(如果還不行,你可以查一下“液芯光纖”)

5、建議:

(1) 有機液體里面的分析物質濃度多大? Raman測定的是散射光,所以在溶液中的強度相對比較底,故分析物濃度要大些。

(2) 你用的是共聚焦Raman嗎?聚焦點要在毛細管的溶液里面才好??梢栽諶芤褐蟹諾恪霸游鎩狽獎憔勱?。

(3) 玻璃是無定形態物質,應該Raman信號比較弱才對。

三、我們這里有做生物樣品的拉曼光譜的,在獲得的圖里面有很強的熒光,有的說,如果拉曼得不到就用其熒光譜??晌蟻胛室幌?,在拉曼譜里面得到的熒光背景,是真正的熒光特征譜嗎?這和熒光光譜儀里面的熒光圖有什么區別? 

答:1、原則上說,拉曼譜中的熒光和熒光譜中的熒光是一樣的,只要激發波長和功率密度相同。注意橫坐標要從波數變換為納米,即用10,000,000nm(1cm)除以波數就行了。但有一點要注意,不同波長的激發光照射樣品,得到的拉曼相近,但熒光可以有很大不同,甚至相同波長不同功率激發,熒光譜都大不一樣。

2、“注意橫坐標要從波數變換為納米,即,用10,000,000nm(1cm)除以波數就行了”?

Raman測定的是散射光,得到的是Raman shift.Raman shift和絕對波長(熒光光譜)之間要一個轉換的吧。

3、生物樣品一般熒光峰比較寬,用熒光光測試之前一般先會做儀器本身曲線校正也就是儀器本身的響應曲線,這樣測出的熒光峰才比較準,特別是對于寬峰更要做這個較準。

而Raman光譜一般采集的區域比較窄(指的是波長區域),一般在窄的波長范圍變化不大,因此一般不考慮儀器本身響應曲線誤差,但是Raman光譜來測寬熒光峰,影響就比較大。 

四、什么是共焦顯微拉曼光譜儀?

答:1、共焦拉曼指的是空間濾波的能力和控制被分析樣品的體積的能力。通常主要是利用顯微鏡系統來實現的。僅僅是增加一個顯微鏡到拉曼光譜儀上不會起到控制被測樣品體積的作用的,為達到這個目的需要一個空間濾波器。

2、顯微是利用了顯微鏡,可以觀測并測量微量樣品,最小1微米左右;共焦是樣品在顯微鏡的焦平面上,而樣品的光譜信息被聚焦到CCD上,都是焦點,所以叫共聚焦。

3、拉曼儀器的共焦有2種呢,一種是針孔共焦,一種是贗共焦。我覺得好像不應該稱為贗共焦,共聚焦有真正的定義說一定要針孔才是共聚焦嗎?好像沒有,頂多稱為傳統共聚焦或者針孔共聚焦、簡單共聚焦之類的。(個人想法,大家指正。)

五、請問,測固體粉末的拉曼圖譜時,對于熒光很強的物質,應該如何處理?特別是當熒光將拉曼峰湮滅時,應該怎么辦?增加照射時間的方法,我試過,連續照射了4小時,結果還是有很強的熒光。我只有一臺532nm的激光器,所以更換激光波長的方法目前我不能用。想問問各位,還有別的方法嗎?

答:1、使用SERS技術或者使用很少量的樣品進行測量,或者稀釋你的樣品到一些別的基體里面去,比如,KBr。

2、波長不可調的話,激光強度應該是可調的,你把激光強度調低點試試。這個在光源和軟件上都有調的。全調到比較低的,然后再用長時間試試。

3、可以嘗試找一種溶劑溶解粉末,看能不能猝滅熒光背景。采用反斯托克斯,濾光片用Nortch濾光片。

六、請問用激光拉曼儀能測量薄膜的厚度、折射率及應力嗎?它能對薄膜進行那些方面的測量呢?

答:1、應該不能測薄膜的厚度、折射率及應力吧;

2、現在的共焦顯微拉曼可以做膜及不同層膜的,你的問題我覺得用橢偏儀更好; 

3、拉曼光譜可以測量應力,厚度好像不行;

4、應力可以測,應力有差別的時候拉曼會有微小頻移,其他兩種沒聽說過拉曼能測。 

七、拉曼做金屬氧化物含量的下限是多少? 我有一幾種氧化物的混合物,其中MoO3含量只有5%,XRD檢測不到,拉曼可以嗎?

答:應該和待測樣品的拉曼活性有關,并不能絕對說一定能測到多少檢測線,有些氧化物可能純的樣品也測不出光譜,信號強的則可能會低一些。

八、小弟是剛涉足拉曼這個領域,主打生物醫學方面。實驗中,發現溫度不同時,拉曼好像也不一樣。不知到哪位能幫忙解釋一下這個現象?

答:溫度升高,拉曼線會頻移,線寬會變寬,只要物質狀態不變,特征峰不會有太大變化,除非高溫造成化學反應或者其他變化。 

九、文獻上說,拉曼的峰強與物質的濃度是成正比關系,那么比如我配置1mol/L的某溶液,和0.5mol/L的溶液,其峰強度是正好一半的關系嗎?應用拉曼,是否能采用峰積分,或者用近紅外那樣的多元統計的辦法來定量嗎?準確度怎么樣?

答:存在激發效率的問題,拉曼一直以來被認為只能做半定量的研究,就是因為不是線性的,有這方面的文獻,具體記不清了。

十、拉曼峰1,640對應的是什么東西???無機的

答:1、這個峰一般來說是C=O雙鍵的峰,可是你說是無機物,很有可能是某一個基團的倍頻峰,看看820左右或者是某兩個峰的疊加。

2、也有可能是你在測量過程當中由于激光引起的碳化物質?;褂幸恢摯贍芫褪荂=C。

3、拉曼在1,610-1,680波數區間有C=N雙鍵的強吸收。

十一、1.紅外分析氣體需要多高的分辨率?2、拉曼光譜儀是否可分析純金屬?3、紅外與拉曼聯用,BRUKER和NICOLET哪個好些? 

答:1、分析氣體時理論上最高只需0.5cm-1。實際應用上絕大部分情況下4cm-1已足夠。對于氣體,還是希望分辨率高一些好,一般都用1cm-1一下,這樣對氣體的一些微小峰的變化檢測更好

2、基本上不可能: 金屬不太可能作出來,一般不發生分子極化率改變。 

3、這兩家公司的紅外各有千秋相差不多,關鍵是你更看重哪些指標。

十二、我想請問一下這里的高手測定過渡金屬絡合物水溶液中金屬與有機物中的某個原子是否成鍵可以用拉曼光譜分析嗎?

答:如果鍵能對應的波數在100cm-1以上,估計是可以的,現在比較新的拉曼光譜儀就可以。

十三、金紅石和銳鈦礦對紫外Raman的響應差別大不大?同樣條件下的金紅石和銳鈦礦的Raman峰會不會差很多?

答:用不同的激發光激發樣品,若,激光對樣品沒有破壞作用,拉曼譜圖中譜峰的相對強度有時會發生一些變化,但不會完全變了,否則就很難用拉曼光譜進行定性分析了。

TiO2礦物的情況比較特殊,它們有三種晶型:銳鈦礦、板鈦石和金紅石,其中板鈦礦比較少見。銳鈦石的特征是142cm-1左右的強峰,金紅石中此峰消失或很弱。但我們經常見到的不是這兩種極端情況,而多是介于金紅石或銳鈦石中間的TiO2相。有時一個顆粒中,若激光作用在不同的點上,也會打出差別較大的譜圖來。

你說的情況,可能有兩個原因:

一是換波長后,激光與樣品的作用點移動;

二是激光的能量使樣品的晶型發生變化,我個人覺得第一種的可能性較大。

十四、什么是3CCD?

答:CCD,是英文Charge Coupled Device,即,電荷耦合器件的縮寫,它是一種特殊半導體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個感光元件叫一個像素。CCD在攝像機里是一個極其重要的部件,它起到將光線轉換成電信號的作用,類似于人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機的性能。

衡量CCD好壞的指標很多,有像素數量,CCD尺寸,靈敏度,信噪比等,其中像素數以及CCD尺寸是重要的指標。像素數是指CCD上感光元件的數量。攝像機拍攝的畫面可以理解為由很多個小的點組成,每個點就是一個像素。顯然,像素數越多,畫面就會越清晰,如果,CCD沒有足夠的像素的話,拍攝出來的畫面的清晰度就會大受影響,因此,理論上:CCD的像素數量應該越多越好,但,CCD像素數的增加會使制造成本以及成品率下降,而且,在現行電視標準下,像素數增加到某一數量后,再增加對拍攝畫面清晰度的提高效果變得不明顯,因此,一般一百萬左右的像素數對一般的使用已經足夠了。

單CCD攝像機是指攝像機里只有一片CCD并用其進行亮度信號以及彩色信號的光電轉換,其中色度信號是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結合后面的電路完成的。由于,一片CCD同時完成亮度信號和色度信號的轉換,因此難免兩全,使得拍攝出來的圖像在彩色還原上達不到專業水平很的要求。為了解決這個問題,便出現了3CCD攝像機。

3CCD,顧名思義,就是一臺攝像機使用了3片CCD。我們知道,光線如果通過一種特殊的棱鏡后,會被分為紅,綠,藍三種顏色,而這三種顏色就是我們電視使用的三基色,通過這三基色,就可以產生包括亮度信號在內的所有電視信號。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉換為電信號,然后經過電路處理后產生圖像信號,這樣,就構成了一個3CCD系統。

和單CCD相比,由于3CCD分別用3個CCD轉換紅,綠,藍信號,拍攝出來的圖像從彩色還原上要比單CCD來的自然,亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD,3CCD攝像機的價格要比單CCD貴很多,所以只有專業用的攝像機才會使用3CCD。

十五、請教我所作的實驗是用檸檬酸金屬鹽溶膠拉制成纖維,想做一下拉曼光譜來證明是否有線性分子的存在,可以嗎?

答:1、當然可以了,但是這要拉曼方面比較深厚的基礎,可以先建立模型進行模擬,然后跟實驗相對照,能對應就是最大的說服力了,說不定能發到國際上影響力很高的雜志呢。

2、拉曼光譜應該和分子的對稱性相關,通過群論可以知道那些譜峰是有活性的,理論上是可以做到的,但是,對于較大的分子可能不容易啊!

十六、在測量拉曼光譜儀的靈敏度參數時,有人提出,單晶硅的三階拉曼峰的強度跟硅分子的取向(什么111,100之類)的有關,使用不同取向的硅使用與其相匹配的激光照射時,其強度嚴重不一樣,是這樣嗎?不知道大家測量激光拉曼光譜儀的靈敏度時都是怎么測量的?

答:1、是的,硅單晶片放置的方向不同峰的強度不同。一般只觀察520cm-1峰的強度,不同的硅片取向,不同倍數的物鏡,長焦物鏡或短焦物鏡,520cm-1峰的強度都不同。

2、520cm-1處好像不是硅的三階峰的位置吧,測試靈敏度的時候一般是硅的三階峰的信噪比來衡量呀。520處是跟硅的取向有關系,但是單晶硅的三階拉曼峰呢? 

3、硅三階峰位置1,440cm-1。 

4、關于硅晶體各向異性的說明可以做偏振拉曼光譜,有些樓主同志說拉曼強度跟光源強度,透鏡倍數,等因素有關,說法沒錯,但是,這個跟硅的各向異性并沒多大關系,隨便一個樣品的拉曼強度都跟這些因素有關! 

硅的各向異性,比如,以VV偏振沿硅的111和110面做譜圖,在光源強度,透鏡倍數等因素都相同條件下拉曼強度是不一樣的,根據這些強度還有入射角度,偏振配置可以計算出硅的各向異性指標! 

這里可能涉及到很多拉曼光譜的原理和偏振光學,偏振配置等一些計算方法(涉及到的理論包括:群論,晶體結構理論,固體物理,偏振光學,拉曼原理等理論)。

十七、請問如何進行拉曼光譜數據處理?

答:1、可以找相關的拉曼書上有一些特征峰的波數,自己對照分析。也可以在儀器軟件中的標準譜圖搜索,不過標準譜圖不太多的。

2、如果,你有數據庫可以先比對一下能否確定物質種類,其次可以對峰位、信號強度等信息用曲線擬合方式進行分析。

十八、拉曼系統自檢具體是檢測哪些硬件?是個什么過程?

答:主要是檢測儀器內的運動部件,如,需要旋轉角度的光柵等。這種部件都會有自己的“機械零點”作為參考點。 

十九、請教作激光拉曼測試,樣品如何預處理?

答:1、一般來說,樣品都不需要做預處理,不像紅外那樣麻煩。分析固體和液體比較容易,氣體就難了,除非密度很大,否則只能用大型拉曼。

2、表面打磨一下或用酒精丙酮一類的東西清洗一下更好,不這樣也行,在做的時候聚焦在比較干凈平整的地方就行。

二十、請問激光拉曼光譜是什么意思?

答:拉曼光譜是一種散射光譜,利用激光(多用可見激光,有時也用紫外激光,在付里葉變換拉曼光譜儀中則用近紅外激光)照射樣品,通過檢測散射譜峰的拉曼位移及其強度獲取物質分子振動—轉動信息(這些信息在紅外光譜區)的一種光譜分析法。

拉曼光譜與紅外光譜俗稱姊妹譜,都用于檢測物質分子的振動-轉動信息。所不同的是,紅外光譜是通過直接檢測樣品對紅外光的吸收情況來獲得的。

二十一、請教喇曼譜實驗時,如何選擇激發波長,1,064nm?還是785nm or 633nm?  

答:1、多看看相關文獻,我做的蛋白質常用514nm,也可以用紫外200nm附近激發即為共振拉曼,濃度低也可以測。

2、理論上講,拉曼光譜與激發光的波長無關,但是,有的樣品在一種波長的激光激發下會產生強烈熒光,對拉曼光譜產生干擾。這時要換一種激發光,以避開熒光的干擾。若樣品在不同激光激發下都不發熒光,則隨使用哪一種激光都可以。

3、根據瑞利定律,拉曼散射線的強度與激發光波長的四次方成反比,如果,不考慮檢測器等因素,當然是激發光的波長越短越好,最好是紫外激光,但,可惜的是,現在用于拉曼光譜儀上的CCD最好的響應波長在620nm左右,480nm以下的響應非常差,若CCD技術不進一步改進,紫外激光器對拉曼光譜儀很難說是一種有用的激光器。

二十二、拉曼信號對入射角和出射角的響應又是什么樣?我的樣品是有襯底支持的薄膜樣品(膜厚幾百納米~幾微米),怎樣扣除襯底的影響?

答:1、從散射載面看,散射光的收集方向與入射光方向成90度效果最好,但現在的小拉曼光譜儀都是用背散射方向,因為儀器的靈敏度提高了,接收方向一般不是個問題,除非想做偏振研究。

2、扣背底問題:有一個說法是“樣品+襯底”做一張圖,“襯底”做一張圖,然后數據相減,但實踐證明這種方法不是很好,經常出現負峰或譜圖怪異現象。干嗎非要扣背底呢?背底留著也能說明點問題,除非樣品峰與背底峰有干擾。如果有干擾,試試所謂共焦(confocal)技術看看靈不靈。

二十三、微區拉曼和普通拉曼有區別嗎,尤其在圖譜上?多晶,單晶和非晶拉曼有何區別?

答:1、微區拉曼和普通拉曼只是實驗方法不同,拉曼譜圖的形狀原則上只取決于樣品,當然實驗方法不同對拉曼光譜圖的記錄效果有影響。

2、若不做偏振實驗,單晶和粉晶的拉曼光譜圖不會有太大差別,只是某些譜峰的相對強度有些不同。單晶與粉晶的拉曼光譜圖中的譜峰較尖銳,而非晶的譜峰趨于寬化。

3、微區拉曼和普通拉曼應是測試范圍上的不同吧! 

二十四、我是做復合材料的研究的,主要是:想研究纖維增強復合材料的界面性能?

答:確實,理論上是可以,目前,使用拉曼光譜測定晶體應力分布已經很成熟了,如,在半導體行業已經作為質量控制的主要手段——對半導體器件進行逐點掃描,再以特征信號的峰位為參量生成圖像,便可反映出應力空間分布情況,從而,指導工藝盡量避免應力的發生。

二十五、學校有一套天津港東的拉曼光譜儀,計劃給學生開一個測量固體(或粉末)拉曼光譜的實驗。試了幾種材料都不明顯,各位高人能推薦幾種容易找到的象四氯化碳拉曼光譜那么明顯的固體,晶體,或者粉末嗎? 

答:1、路邊抓點沙子就可以了。沙子中多是石英晶體,測拉曼光譜應該很容易,當年在拉曼發現拉曼效應的同時,蘇聯科學家就是在石英中發現了同樣的效應,我想那時的實驗條件絕不會比現在的好。

2、金剛石或合成金剛石的峰非常特征,很強很明顯。小粒的合成金剛石極便宜。 

3、特氟隆就很好。單晶硅更好。 

4、散射太強是因為瑞利線濾除的程度不夠,你可嘗試低反射樣品,如,液體(四氯化碳、酒精等)。港東的譜儀恐怕測石英有困難,散射光太強,其靈敏度可能也不足以測得石英信號。硅片也一樣,拋光的表面會使得探測器被飽和掉。

二十六、我們研究小組新近涉及碳納米管的領域。由于納米管的Raman信號很弱,就是要重復不斷的測試才能在1,600cm-1的附近得到峰。請問具體操作條件應該怎么選,如:laser的功率,解析度,掃描數scan number等,我們用的Raman儀器是(Brucker,RFS-100/S)。

答:1、用514激發光,很好測定。 

2、你用的譜儀靈敏度太差。現在單根碳納米管的拉曼信號都能測的很好,只不過有的用514效果好一些,而有的用633好一些。

二十七、激光拉曼光譜儀應該可以實現快速的定量分析,但經過前段時間一些咨詢,使我對其是否可進行快速分析頗存疑問,尤其是氣體分析。請問,一般來說分析一次樣品(氣體或固體)的時間是多長?

答:1、分析速度取決于儀器的靈敏度和樣品本身。通常分析一個樣品,強信號幾秒鐘即可,若信號較弱,則需幾分鐘。 

2、做定量分析,儀器本身所需的時間很短,秒級。

3、我用拉曼光譜測過白酒,但是,光譜的重現性很差,而且檢測限不是很好。采樣軟件上有自帶的基線扣除功能。對于一個樣品,如果我要測定三次。如果,每次都掃描了本底,然后測光譜,那么三條光譜的重現性就比較差,如果說只測定一次本底,然后掃描三次樣品,那么樣品的重現性就比較好。

總體做下來,拉曼的定量效果肯定是不如近紅外,但是拉曼光譜到底能否應用于定量,有待進一步驗證,我做的是低檔的白酒,幾乎都是勾對的,所以定量的時候預測的效果還可以,采用原始光譜預測標準差可達到86%。不知換了其他樣品的效果如何,有待進一步研究。

4、時快時慢,跟參數設置有關。我做的時候,快則3分鐘,慢則30分鐘,這都有的。

二十八、激光拉曼儀的外光路調整好之后,在換一個樣品再進行測試時要重新調試外光路嗎?如果不需要,一般還要做哪些調整呢?

答:1、如果,不換光源,應該不需要,只需要校正光路和強度就可以了,當讓還需要校正峰位。

2、其實,不需要,只有在開機的時候才需要初始化。

3、其實,不需要的,如果,要更換激光來測樣品,才需要再次校正。

4、沒有重新開機就不需要調光路,但需要重新調焦,設置范圍。

二十九、Raman能測出硅氫鍵嗎?若能 具體對應多少波長。

答:很簡單,硅片在HF中泡一下直接洗干測量,約在2,100cm-1附近,很強。

三十、拉曼光譜改變能確定物質結構相變嗎?

答:拉曼光譜改變只能說可能會發生相變,但不能絕對說發生相變。測定結構最好的方法還是x-ray.

三十一、我用陽極氧化方法做了一種Zr合金的氧化膜,陽極氧化的溶液含有磷酸鹽,硅酸鹽等成分。用XRD測表面膜的成分時發現膜中只有溶液金屬陽離子的硅酸鹽有衍射峰(而這個成分預計只占表面膜物質的很小的一部分),而占表面膜物質絕大部分的ZrO2可能是非晶態物質(XRD顯示有很明顯的非晶包)。請問用Raman光譜可以確定表面氧化膜中是否含有ZrO2及其他一些硅酸鹽、磷酸鹽成分呢?

答:1、非晶很難的,建議作別的測試;

2、測非晶的難度的確較大,但振動光譜(紅外+拉曼)方法是測非晶材料較好的方法,有時可以說是唯一可選的方法,如,利用紅外、拉曼光譜光譜研究玻璃結構方法面的論文就很多。

三十二、有很多晶體的拉曼光譜,在加壓或改變溫度后拉曼峰變寬,然后就說該晶體此時是非晶相的,那末我想知道他衡量的尺度和標準是什么?

答:1、晶體的拉曼信號經常用來表征結晶程度和應力。如果是結晶非常純凈的單晶,那么其晶格震動能量一定很“純”,也就是光譜峰寬很窄。如果,晶格被破壞,或結晶程度不夠好,激發后的震動能就是一個比較寬的范圍,表現在光譜峰寬就是展寬。晶格在不被破壞情況下被壓縮或拉伸就產生了應力,表現為峰位位移。

2、拉曼峰變寬是晶體的結晶程度不好。 

3、應該和能帶變寬有關系吧。

4、晶型混亂度提高了。 

三十三、拉曼圖譜中峰位的強弱是什么因數造成的?

答:1、從分析角度來說應該是所測樣品中含有該成分的含量多少所影響的,當然也可能是因為該元素所受周圍力場的影響所致;

2、排除含量的問題,分子結構是主要的影響因素;

3、和相應振動引起的極化率有關。 

三十四、我想做氣液包裹體的成分,用激光拉曼光譜怎么樣,做的效果好不好?

答:1、應該說還是不錯的或者用四極做;

2、一般用拉曼和紅外一起做,可以互補;

3、玻璃氣泡的可以做;

4、共焦激光可以嘗試。

三十五、我現在正在做拉曼光譜試驗,用金金屬做底物,分析:CNBP(4-Cyanobiphenyl)和Cyclodextrin如何鑲嵌在一起,用檢測CNBP在金金屬底物上的角度和方向,平行還是垂直,來確定是否進入到Cyclodextrin里面,制備金屬底物需要購買金屬板,用硫酸洗,在用氮氣吹平,進行粗糙化,但,我不知道配好的金屬膠體溶液和金屬底物之間有什么關系,我剛做完金屬膠體溶液,進行紫外光譜測定波長為520納米,就是不知道下一步該怎么做?

答:自組裝下,用雙頭試劑。

三十六、求助拉曼光譜選擇掃描范圍和激發波長,我作了個樣,用拉曼光譜表征,物質為硅膠負載有機物(對甲苯磺酸鹽類),但好像熒光比較明顯,干擾大,檢測老師叫我提供掃描范圍和激發波長。

答:1、不知道你都做過什么激發波長的,633nm應該沒有什么問題吧,要是有785的更好了,波長長了能量低了,就打不出熒光了??梢韻炔梢桓鋈?,然后在選范圍。我見過有人做催化的以630為中心采譜。我沒做過催化,很外行了。

2、一般是4,000-0cm-1,波長是1,064nm,Nd:YAG激光器。

3、如果含有機物,不提倡選用785nm,因為,在這個激發波長下,有機分子共振效應很弱。

① 激光波長514nm,量程:100-9,400波數;

② 激光波長633nm,量程:100-5,700波數,建議選用514nm,在4,000以內掃描一下。

三十七、有幾種激光光源?

答:1、氬離子、半導體、氦氖;

2、可見光激光器應用最多的是氬離子激光器,可產生:10種波長的激光,其中最強的是488納米(藍光)和514納米(綠光)激光器,現在最為常用,性能十分穩定的是514納米激光器;另外,532納米固體二極管泵浦激光器、632.8納米(紅光)、780納米等可見光激光器;以及785納米二極管、830納米近紅外激光器;摻釹的釔鋁石榴石(YAG)激光器被用作傅里葉變換拉曼光譜的光源,其激光波長為1,064納米(紅外);染料激光器是目前較成熟、應用較為普遍的可調諧激光器,是共振拉曼研究時的理想光源。

一般來說,拉曼光譜與激光的波長是無關的,選擇不同波長的激光主要取決于研究的對象,如果研究生物蛋白質、細胞等,則需要波長較長的近紅外光,避免了熒光對拉曼光譜的干擾,但,對于一些深色、黑色粉末樣品,由于,近紅外的熱效應,而使熱背景干擾拉曼光譜,這時,選擇可見光區的激光比較合理。對于研究化學發光和熒光光譜,則選擇紫外激光器。所以在研究顏料時,選配514納米和785(或830納米)納米兩種波長的激光器就夠用了,對于紅、黃、白色顏料采用785納米的激光器進行分析,對于藍、綠色顏料則采用514納米的激光器進行分析。

3、激光出現以前主要用低壓水銀燈作為光源,目前,已很少使用。為了激發喇曼光譜,對光源最主要的要求是應當具有相當好的單色性,即,線寬要窄,并能夠在試樣上給出高輻照度。氣體激光器能滿足這些要求,自準性能好,并且是平面偏振的。各種氣體激光器可以提供許多條功率水平不同的分立波數的激發線。最常用的是氬離子激光,波長為514.5nm和488.0nm的譜線最強,單頻輸出功率為0.2~1W左右。也可以用氦氖激光(632.8nm,約:50mW)。

4、在光纖測量和光纖傳感系統中使用的光源種類很多,按照光的相干性,可分為:非相干光源和相干光源。非相于光源包括白熾光源和發光二極管(LED),相干光源包括:各種激光器。激光器按工作物質的不同,可分為氣體激光器、液體激光器、固體激光器和半導體激光器等。半導體光源是光纖系統中最常用的也是最重要的光源。其主要優點是體積小、重量輕、可靠性高、使用壽命長,亮度足夠、供電電源簡單等。它與光纖的特點相容,因此,在光纖傳感器和光纖通信中得到廣泛應用。半導體光源又可分為發光二極管(LED)和半導體激光器(LD)。這兩種器件結構明顯不同,但是,卻包含相同的物理機理。增益帶寬高于任何其它媒質,主要由于光子發射是因兩個能帶間的電子運動所致。半導體激光器的典型增益曲線延寬到 1012Hz。

5、紫外的也有的比如,214nm。

三十八、什么是CCD?

答:1、電荷偶合器件,Charge coupled device; 

2、固體檢測器。目前,已被采用的固體檢測器主要有:

CCD(Charge-Coupled Detector),電荷耦合檢測器。二維檢測器,每個CCD檢測器包含2,500個像素,將22個CCD檢測器環形排列于羅蘭園上,可同時分析120~800nm波長范圍的譜線。

CID(Charge-Injection Detector),電荷注入式檢測器,二維陣列,28×28mm的芯片共有512×512(262,144)個檢測單元,覆蓋167~1,050nm波長范圍;

SCD(Subsection Charge-Coupled Detector)分段式電荷耦合檢測器,面陣檢測器,面積:13×19mm,有6,000個感光點,有5,000條譜線可供選擇;

CCD、CID等固體檢測器,作為光電元件具有暗電流小、靈敏度高、信噪比較高的特點,具有很高的量子效率,接近理想器件的理論極限值。而且是超小型的、大規模集成的元件,可以制成線陣式和面陣式的檢測器,能同時記錄成千上萬條譜線,并大大縮短了分光系統的焦距,使直讀光譜儀的多元素同時測定功能大為提高,而儀器體積又可大為縮小,焦距可縮短到0.4m以下,正在成為PMT器件的換代產品。

3、CCD也有百萬象素的。不是所有的ccd都應用于羅蘭圓類儀器上。

典型儀器:Varian Vista MPX

CID也有大面積的,百萬象素的,Leeman Prodigy;

三十九、我要用激光拉曼做一種在-20度下就分解的物質,請問把樣品保存在低溫下測定可以嗎?激光是否會使樣品分解?

答:1、最好是把樣品放在一個很小的容器里面,然后低溫作實驗,應該沒有問題。

2、可以做的,激光可以穿玻璃,將樣品放入透明的玻璃下面就可以了。

我看有的老師做固體樣品時,防止激光打出的能量太高,將固體融化,污染鏡頭,或者,鏡頭不小心靠近樣品,還在顯微鏡頭上面套了一層透明塑料了

四十、我想做一個樣品的標準曲線,溶劑是CF2H-CF2-CF2-CF2-CF2H,溶質是含有-O-的全氟化高分子,好像是直鏈的(UV-Visual無吸收峰)。想用拉曼光譜作定量分析,請問能不能做到?

答:1、能做,直接峰強定量; 

2、做過照度和標準物校正后的拉曼儀可以直接使用峰強作為定量依據;

3、可以半定量。

四十一、用普通拉曼光譜儀對腫瘤細胞和正常細胞的光譜進行檢測,我發現信號完全被玻璃信號所掩蓋。但是培養細胞的容器大都是玻璃的,請問各位高手,我該如何設計實驗方案?

答:1、改變光路,從上往下照,而樣品上面不要有石英或者玻璃,光直接打在樣品溶液上。

2、使用流動泵,使激光打在液體的線上。沒試過,但是我覺得這個方法不好。

四十二、我現在在為拉曼光譜儀進行波長校準說明書上說就用汞燈就可以但是我卻根本測量不出來峰更不用說準確位置的峰了?

答:1、用以光譜校準的汞燈譜,最好與樣品幾乎同時測量,比如,剛剛測完樣品后,或在測量樣品之前。目的是為了減少光柵漂移造成的誤差。

2、如果你能看到樣品的譜線,按道理也應該能看到汞燈的譜線,只要汞燈放好在樣品位置上,并且汞的譜線足夠強。請檢查光路是否校準。之前請確信:汞燈是否在你的測量范圍有譜線。

3、如果你不是校準高于1,500cm-1的譜線,那么Fenchone是很好的拉曼標準樣品。

四十三、本人才用硝酸刻蝕銀片的方法制備活性基底,但在制備過程種無法得到理想的效果,是否在制備中有什么地方應該特別注意?

答:1、刻蝕的時間注意下還是挺好做得;

2、基底的制備,用硝酸腐蝕,首先,你的銀片質量要過關,表面的雜志要除掉,所以銀片一定要打磨光滑,然后,就是要注意腐蝕的時間,這個是很重要的。

四十四、實驗室攢的激光拉曼,共聚焦的。剛開始使用,做實驗的時候有人需要這個數據,但是沒有現成的。有什么辦法可以測量樣品位置激光光斑大小么?

答:1、有白光系統的,直接在屏幕上估算;

2、有標尺的,通常3個u,100倍;

3、不好測,你實際看到的要大于實際的光斑!

四十五、碳中的兩個峰:D-band 和G-band,這兩個峰到底是什么意思啊,有的文獻上說d peask是指disordered carbon, G peak是指graphitic carbon,而另有一些文獻是以sp2原子的鍵來分,到底這兩個是什么意思呢?

答:D峰是無序化峰(disorder),D與G峰都是有sp2引起的。

1,585cm-1 左右的拉曼峰是體相晶態石墨的典型拉曼峰,稱G帶。此峰是石墨晶體的基本振動模式,其強度與晶體的尺寸有關。1,360cm-1處的拉曼峰源自石墨碳晶態邊緣的振動,稱為D 帶。這兩處拉曼峰為類石墨碳(如石墨,碳黑,活性碳等)的典型拉曼峰。

四十六、激光和FT拉曼的區別?

答:FT Raman可以減少熒光干擾這個說法沒錯。你的研究目的是什么?FT Raman和激光顯微Raman應用領域是有一定差別的。一般說來,做有機或高分子研究用FT Raman多些,做材料研究用激光Raman多些。另外,你還要注意選擇合適的激發波長。

四十七、激光激發的拉曼譜線是高斯線型還是洛侖茲線型?是否與激光的線型有關?

答:1、來自于振蕩的偶極矩的輻射,經典的電磁場理論可以證明Raman的峰是一個Lorentzian形狀。但是實際上得到的Raman的峰是一個在Raman峰本身的形狀,(natural lineshape),儀器的傳輸函數(instrumental transfer function)和無序誘發的振蕩的分布(disorder-induced distribution of vibrators)之間的卷積積分(convolution).它經常被認為是高斯或者Voigt函數(一個完美的lorentzian和高斯函數的對稱卷積)。

2、通常,晶體的峰用Lorentz解析,非晶的用Gaussian解析比較合適。

四十八、我用的是GPIB-PCIIA數據采集卡,這是不是即插即用的卡?

答:據我所知,這個東西還不是完全的即插即用,操作系統是不能完全識別的,需要認為安裝驅動程序才能使用。

四十九、請問如何確定多壁碳納米管拉曼光譜的 D'和G' lines 和 D+G line 的位置?

答:D 縫的位置應該是在1,360cm-1左右,可能會有正負10左右的偏差,G 峰的位置應該是在1,570cm-1左右,可能會有偏差的,D+G也就是兩個數相加,大概是在2,930cm-1左右!

五十、怎樣計算拉曼光譜圖形中的應力值?

答:用SIT質數計算就可以了。

五十一、最近用氧化鎢和氧化鎵燒制合成了鎢酸鎵,測試了RAMAN譜后,在波數1400附近出現了強度很大的一個峰值,經過比較分析其不是氧化鎵和氧化鎢的的RAMAN峰,不確定是熒光干擾峰還是生成物鎢酸鎵的一個峰值,請高手幫忙!

答:換一個激發波長測同樣范圍,1,400出現就可定性為拉曼信號.或測Anti-Stocks拉曼譜,-1,400有對應信號也可證實其為拉曼信號,反之則為發光信號。

五十二、天然鉆石及輻照處理鉆石怎樣用拉曼光譜鑒別?現在市場上很多深色鉆石,如黃色、綠色等,與天然彩色鉆石怎樣區別?能用拉曼光譜區別否?

答:當然可以,這是在寶石行業的重要應用,天然鉆石,作為完美的單晶,si-si鍵單一尖銳的拉曼峰,(多少忘記了),而一些人工雕琢的寶石總會有這樣那樣的雜峰。

五十三、有誰知道什么是藍移什么是紅移?

答:通長來說,藍移就是波長向短波長方向移動,波數增加;紅移就是波長向長波長方向移動,波數減少。

五十四、藍移vs紅移?

答:1、紅移在物理學和天文學領域,指物體的電磁輻射由于某種原因波長增加的現象,在可見光波段,表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離,即波長變長、頻率降低。相反的,波長變短、頻率升高的現象則被稱為藍移;

2、譜峰的“紅移”和“藍移”是指在分子光譜中生色團受與其相連的分子中其他部分的影響和溶劑的影響而使其吸收峰位置發生移動的現象,當吸收峰移向長波方向時就稱為“紅移”,移向短波方向時則稱為“藍移”。實際上這種現象不僅會發生在分子的電子能級躍遷過程中,而且也會發生在在分子的振動和轉動能級的躍遷中,只不過在紅外光譜中很少有人這么叫。

在原子發射光譜中,因為原子線是由處于氣態的激發態原子或離子產生的,所以其波長不會受原來分子中環境的影響,同樣也不會受溶劑的影響,因此根本就不會存在分子光譜中的“紅移”和“藍移”現象。

五十五、我要測水的Raman譜但是什么信號也沒有,我用的是共聚焦Raman。我的激光功率加的不大,如果光太強熱效應就非常明顯了。那位高人給點意見?

答:1、不出意外,水峰應該很容易看到。主峰在3,400cm-1附近。非常強。

2、水的拉曼活性小,可以用SERS測;

3、你聚焦的時候要保證聚到樣品的表明就能測到,因為樣品是透明的,想精確做到這一點很不容易,我用的是514的光源。

五十六、要對Raman譜進行線寬分析,請教進行Lorentzian擬合?

答:使用origin軟件里的analysis功能可對Raman譜進行高斯和洛倫茲擬合

五十七、總看到文獻上要算碳材料ID/IG的值,網上搜了半天只弄明白要用面積法算,origin能算么?

答:在origin里將基線拉平,基線位置數值為0。然后直接量取D峰的G峰的高度就OK。比值。我的見解。

五十八、請問做raman時液體樣品要怎么封?樣品只能密封起來測,用玻璃毛細管據說不行 ,請問該怎么辦?

答:1、用紫外可見的池子來測試。有一個teflon蓋子。

2、拉曼對樣品的前處理要求不是太高,只要液體不揮發就好,一般試劑瓶就可以.關鍵是光的影響.你可以自己作一個暗盒把試計瓶放在暗盒里進行實驗。

3、不會的啊,固體樣品只要放到樣品臺上就可以了,液體樣品只要遇熱和光不揮發就可以直接放在玻璃管中測量了,如果揮發,那么就要用毛細管封起來就可以了啊,具體的我也不知道,不過我想應該是將毛細管用酒精噴燈拉封口的吧!

4、酒精燈燒一下就可以了。

5、毛細管即可,兩頭火機封住。如果樣品信號太弱,可以用JY的轉角鏡頭,信號可增強。

6、用毛細管裝液體樣品測試時,可以用橡皮泥封口。

6、有專門的拉曼灘頭,我們測量固體時,隔著密封袋直接將灘頭頂在被測物就可以了;液體有專門的樣品池,但沒有那么麻煩吧。

7、并不是所有的儀器都帶這些配件的,有的只購買了核心部件,其他的都是自己配的。用毛細管應該是比較好的,很多人在用,蠟封就可以。

五十九、請問粉末樣品的raman如何操作?

答:1、用的是什么樣的光譜儀,很多都是有專用封閉式樣品室,可以直接放置在里面對粉末樣做檢測的。

2、粉末樣品可以試著壓片后進行測量,或是按你那方法,但是樣品盡量厚一些,避免樣品信號受下面背景影響。

六十、固體粉末樣品,有毒,應該怎樣處理?直接用雙面膠粘到載波片上,可以嗎?還是需要其他處理方法?

答:最好還是使用玻璃管封裝起來測量!

六十一、我是搞量化的,想通過拉曼來驗證我計算的準確性。問了很多人:拉曼和紅外的區別,他們大概的意思就是這二者之間的原理一樣,只是波長不一樣。請教高手,是這樣么?

答:(1) 這兩者都是振動光譜,從這一點上面來說,確實原理是一樣的。但是紅外是吸收光譜,而拉曼是散射光譜。

(2) 至于波長,拉曼采用的是激光作為激發源,波長范圍可以從紫外-可見-紅外都可以,最常見的是可見光和NIR的。而紅外只能選擇紅外光作為光源,包括從遠紅外到近紅外,平時最常用的是中紅外,4,000cm-1到400cm-1。

(3) 從選擇法則上面來說,也就是什么樣的振動是紅外活性的,什么樣的振動是拉曼活性的,也是不一樣的。紅外活性(也就是可以被紅外檢測到的振動)必須是分子偶極矩發生變化,而拉曼活性的振動必須是有分子的極化性發生改變才能被檢測到。

(4) 從信號強度來說,拉曼的信號很弱,通常106~108才有一個拉曼散射的光子。而相對來說,紅外的信號要強!所以在實際應用中,紅外更廣泛一些!

(5) 兩者的光譜可以作為互補來確定分子的結構!

六十二、拉曼光是激光作用到樣品上立即產生的?還是經過一段延遲時間后產生的?

答:不是立即產生的,大概有一個飛秒(ps)級別的延遲.因為按照Raman產生的機理,入射光子與分子作用后,分子被激發并且形成一個短壽命的虛擬態,這個狀態是不穩定的,光子很快重新發射。

六十三、我現在測固體粉末的拉曼譜,完全得不到拉曼譜線,只能看到很寬的輪廓線,將拉曼峰完全湮滅了。剛才看到測近紅外譜線需要先測一個參考譜,想在這里弱弱的問一下,測拉曼應該不需要吧?

答:你目前的問題是看不到樣品信號,跟參考譜關系不大。當然,你應該用標準固體樣品,比如硅(Si)試一下,如果你能夠看到520.7波數那個峰,說明儀器的光路基本沒有問題。

建議:

1、調查一下,你的樣品在觀察波數范圍內是否有拉曼峰;

2、一邊調整樣品的位置(或者顯微鏡到樣品的距離),一邊看是否有譜峰出現。對于共焦(confocal)拉曼反射式譜儀,調整樣品的位置以獲得最佳信號是很極其必要的。

六十四、用激光粒度儀做固體樣品時,應該怎樣制備樣品?

答:1、為使顆粒處于單體狀態,在進行粒度測試前要對樣品進行分散處理。分散的方法有潤濕、攪拌、超聲波振動、分散劑等,有時這些方法往往同時使用。

2、我們現在是用的磁力攪拌加分散劑的方法。發現測大顆粒的時候攪拌時間過長會影響粒徑的大小, 測出的結果偏小了。

3、干樣如果采用濕法分散測量粒度的話需要將樣品放入裝有溶劑(一般是水)的分散池中通過攪拌、超聲等方式分散。而干樣如果采用干法分散測量粒度的話可通過干法分散系統直接測量。

六十五、最近學習拉曼光譜有一點不明白,拉曼光譜采用的是激光,不是單波長光嗎,那譜圖上怎么會有波長選擇范圍的呢?

答:1、激發光源用單色光-激光,沒錯。激發出的拉曼信號可能分布在一個很寬的范圍內,即會同時激發出不同波長的拉曼信號。

2、個人理解:不同激發波長可能對樣品峰的強度有選擇性,但對于其波數位移影響不大。

3、(1)激發光用的是單色的激光,如常用的488.0nm、514.5nm、785nm、1,064nm,正因為激光的單色性好、準直性好、強度強等特點才用它。

(2)“譜圖上有波長選擇范圍”我不理解您的意思。由于不同的基團與激發光作用后產生不同的拉曼位移,這么頻移有個范圍,即一般拉曼信號在4,000~200cm-1范圍內。

(3)使用不同的激發光源對于同一個基團而言,產生的拉曼位移位置不會變,只是強度不同而已。激發光源及其功率大小的選擇要考慮1)是否會損傷(燒掉、降解)樣品 2)能否得到拉曼信號,也就是拉曼信號強弱問題。如RRS就是從選擇激發光源來增強拉曼信號的;另外還要避免熒光的干擾,可以用FT-Raman或使用Scissors(SSRS技術)。

六十六、請問什么樣的樣品需要用表面增強拉曼來測量,具體有沒有一個標準?不同材料的表面增強劑要如何制作?

答:1、不知道你的表面增強劑指的是什么?你應該想說的是表面增強拉曼的表面吧?制備增強表面很容易,通常來說都是使用Ag, Au或者Cu來作為增強表面。

什么樣的樣品?取決于你的實驗目的了,沒有固定的標準。

2、當待測物的濃度很低時就需要用到表面增強拉曼了。最常用的就是把銀電極在氯化鉀溶液里電化學粗糙處理,然后把電極浸泡在待測物溶液中吸附一段時間,最后取出電極沖洗干凈就可以測了。

六十七、為什么金屬沒有Raman峰?

答:1、拉曼光譜是分子光譜,而金屬都是原子結構的,所以金屬沒有拉曼光譜。

2、這個問題要看拉曼效應產生的原理了。金屬中不存在分子的振動,當然就沒有拉曼譜了。

3、很多原子構成的物質都有拉曼信號,比如硅的520波數線.拉曼測的是振動能級,聲子能量,反映晶格振動的量子化能量的大小,金屬表面電子和原子實構成的等離子體對光有強烈的吸收(金屬的高反射性能也與此有關),使激光無法與內部原子作用,因此很難看到拉曼線。這是我根據自己已有知識的猜測,歡迎行內達人指正。

4、也可以用光的波矢k為虛數來解釋,當k為虛數時,光不能在此物質中傳播。當然和光的頻率w有關,用其它波長的光激發可以激發拉曼譜。

六十八、告知我錳、鎳、鈷、鈦的raman峰值區?

答:我查到的幾個:Mn-Mn(錳) ~180(弱);Ni-Ni(鎳) 695~700;Co-Co(鈷) 463。

六十九、現在正在學習拉曼理論的知識,看到GF矩陣方法來計算分子的振動頻率時可能需要用編程來計算,不知哪位老師有好的程序?(我想用理論數值與觀察值比較下)

如果文獻上查不到某種物質的拉曼頻移,大家是如何分析這種物質是不是你所要的東西呢?

答:1、現在正在學習拉曼理論的知識,看到GF矩陣方法來計算分子的振動頻率時可能需要用編程來計算,不知哪位老師有好的程序?(我想用理論數值與觀察值比較下)

如果文獻上查不到某種物質的拉曼頻移,大家是如何分析這種物質是不是你所要的東西呢?

2、開源的Abinit軟件包也可以算拉曼譜?;贒FT及DFPT理論,有源代碼,不過想研究清楚是需要下些功夫的。

3、高斯建模型,然后計算拉曼頻移。不過比較麻煩,需要專家指點才能完成。簡單分子的計算結果較好,復雜的會在強度和頻移上有些偏差。

七十、RAMAN的強度受到哪些因素的影響?

答:1、濃度;

2、還有激光的功率,以及你的測量的參數,尤其是光譜采集時間。

七十一、我做了一些拉曼的樣品,但原始數據在orign中是一個斜線,上面有些小峰,和以前看到的拉曼的譜圖差別很大,不知大家都是用什么樣的軟件來處理?

答:1、在origin軟件里也可以處理出非常漂亮的拉曼圖譜,斜線去基線和拉曼工作站軟件處理原理差不多。斜線去基線baseline;

2、用Origin應當可以;

3、在信號不太好的情況下是有點區別的,origin中出來的肯定沒有拉曼軟件中的好,可在origin中進行圖形處理稍微優化。

七十二、Pt和Pd的增強因子為多少?

答:一般來說,過渡金屬的增強系數大概在100-10,000之間。與準備的基體有很大的關系!

七十三、請教哪些樣品容易測得拉曼信號?

答:1、拉曼光譜的信號非常微弱,大致是瑞利散射的10e-6,10e-8的級別,普通的設計取得拉曼信號非常困難,所以需要加上較好的陷波濾波片盡量的消減瑞利散射。及時這樣,拉曼信號依然和背景大致相當,甚至更低,還需要考慮光譜儀本身的雜散光阻擋能力,使用何種探測器,樣本是否有熒光干擾等等。

最好先確定實驗要求:

(1) 需要自建組合系統;

(2) 使用商業成套設備,可以根據實驗要求選擇設備等;

2、拉曼信號極弱,自己搭的話比較困難,建議使用整套拉曼系統,比如JY,必達泰克等廠家!

3、用準直透鏡收集光本身不會增加光通量,反而會降低光通量。因為準直透鏡主要是收集平行光并將其耦合入光纖,其數值孔徑反而沒有光纖大,當光從四周散射過來時,光纖反而能收集到更大角度上的光。因此不推薦采用準直透鏡來收集光。另外如果做拉曼建議還是采用專用的光纖拉曼探頭。

七十四、有沒有專門扣除拉曼背底、平滑拉曼圖的軟件?

答:1、Thermo Galactic 的GRAMS/AI;

2、GRAM、origin都可以做平滑,不過平滑時小心,很容易造成小峰丟失和峰位位移。

3、Jobin Yvon的拉曼測試軟件Labspec就帶了譜圖處理功能,可以手工或自動擬合背景曲線做基線扣背景,還可以進行譜峰擬合分解。功能強大!

4、最好還是用與儀器相匹配的軟件比較好。

5、Grams或者Origin,Labspec也可以,平滑的話可以試試S—G平滑,數據失真會小一些。

七十五、傅立葉變換拉曼光譜與激光拉曼光譜有什么區別?

答:1、基本有以下幾點:

(1)工作原理不一樣;

(2)傅立葉拉曼側重于有機樣品分析,用的是近紅外激光器(1064nm),能量較低信號弱。而色散型拉曼可選不同波長的激光器(200~800nm),能量高,靈敏度高;

(3)使用傅立葉拉曼可減少樣品的熒光干擾;

(4)傅立葉拉曼價格便宜;

(5)現在基本買色散激光拉曼的用戶較多。

2、傅立葉拉曼測水和黑色陽平效果不好,因為水和黑色樣品對紅外光的吸收都比較強,會導致本來就很弱的傅立葉拉曼信號會變的更弱。

七十六、激光拉曼光譜技術在生物分析中的應用研究?

答:活細胞拉曼光譜反映藥物等分布情況,DNA單分子熒光測試,癌變細胞光譜規律摸索。

七十七、為什么熒光會影響raman譜?

答:1、拉曼測定的是分子受激發后的反射光,因此對于有些物資如無定型的物質玻璃等會在測定中產生強烈的熒光干擾,將拉曼信號掩蓋。現在對于熒光的消除一般是采用更換光源,通過改變激發波長避免熒光在測定的波數范圍內出現。

2、有時候做拉曼的時候熒光背景較強,就需要改變激發波長來消除熒光影響的。

七十八、在激光拉曼光譜儀中,儀器探測器項描述為:瑞利散射抑制O.D.>7。不明白其中物理意義?

答:激光激發拉曼后,拉曼光還是很弱(相比較激光和瑞利線),為了能更好的測量拉曼,需要把激光濾除掉(用濾光片),一般一個濾光片將激光減弱到十的負七次方,就是叫OD-7(不好意思,輸入法不支持)。

例如雷尼紹的拉曼為了將激光減弱的與拉曼水平相當,就用了兩個濾光片,所以叫OD-14。

七十九、我將做一個用光譜儀來測量細胞的散射光譜實驗。現在有一臺海洋公司的型號是hr4000cg-uv-nir的光譜儀。不知可不可以用來測量細胞的散射光譜。

答:1、建議你使用專門的拉曼光譜儀來測量散射光譜;

2、要依據細胞的種類決定;

3、細胞可能比較難測量,我沒測過,但是可以簡單估計一下:a、細胞在可見區的熒光會很強,所以用可見過激發效果會不好;b、近紅外激光應該可以試一試;c、傅立葉拉曼怕水,而細胞應該含有很多水吧,所以恐怕不適合;d、用紫外光激發,恐怕會灼傷細胞。

八十、怎樣用簡單的方法判斷拉曼光譜的光路有偏差,除了看信號差以外?

答:信號差是最簡單,最明顯的。如果是顯微拉曼,那么激光照射樣品并上下移動樣品臺,如果激光光斑一直是個均勻的同心圓并且發散聚攏均勻,那么激光光路就沒有問題,反之則不好;信號光路看不到光,調起來復雜,只能根據信號來調。

八十一、看到一些文獻上當幾個峰重合時,用到分峰技術,常用的是計算機去卷積,請問各位大俠,有什么軟件或方法可以進行分峰處理?

答:1、在matlab中可以進行卷積和去卷積的計算,前提是你得稍微熟悉這些方法。

2、origin7.0可以,查一下說明書,按步驟來還是很簡單的,沒什么去卷積之類的。

八十二、比如說我做了幾種礦泉水樣品的拉曼譜,發現出現一個未知的峰,我用什么方法知道這是什么物質呢?

答:1、Raman譜峰一般是重復性很好的,你所說的有是產生有時沒有的峰,如果很銳利的話,應該就是宇宙峰了。

宇宙峰就是宇宙射線的影響產生的極其尖銳的峰,應當堅決去掉。好象一般在下午3點到7點的時候會經常出現這種影響,把它處理掉就行了。

宇宙射線,也稱高能粒子流,是不經過光路,直接進入CCD的信號,一般儀器周圍有強磁場等干擾源的時候會很強烈,別且在下午或傍晚比較強。這些粒子一般只會打到CCD的一個像元上,因此形成的峰會很銳并且不具有高斯或者洛倫茨線形,因此很容易辨認

2、做一下純凈水樣品的測試,如果也在相同位置出現拉曼峰,則可歸因于儀器本底或純水的拉曼。另外可查一查純水以及你最懷疑的礦物質的拉曼信息。

3、算出吸收譜的能量,查手冊。

八十三、請問激光拉曼光譜和紅外光譜有什么區別?

答:1、象形的解釋一下,紅外光譜是“凹”,拉曼光譜是“凸”。兩者兩者互為補充。

2、(1) 從本質上面來說,兩者都是振動光譜,而且測量的都是基態的激發或者吸收,能量范圍都是一樣的。

(2) 拉曼是一個差分光譜。形象的來說,可樂的價錢是1毛錢,你扔進去1毛錢,你就能得到可樂,這是紅外??墑僑綣閎詠?塊錢,會出來一瓶可樂和9毛找的錢,你仍舊可以知道可樂的價錢,這就是拉曼。

(3) 光譜的選擇性法則是不一樣的,IR是要求分子的偶極矩發生變化才能測到,而拉曼是分子的極化性(polarizibility)發生變化才能測到。

(4) IR很容易測量,而且信號很好,而拉曼的信號很弱。

(5) 使用的波長范圍不一樣,IR使用的是紅外光,尤其是中紅外,好多光學材料不能穿透,限制了使用,而拉曼可選擇的波長很多,從可見光到NIR,都可以使用。

當然了還有很多不同的地方,比如制樣方面的,IR有時候相對比較的復雜,耗時間,而且可能會損壞樣品,但是拉曼并不存在這些問題。

(6) 拉曼和紅外大多數時候都是互相補充的,就是說,紅外強,拉曼弱,反之也是如此!但是也有一些情況下二者檢測的信息是相同的。

3、本質上是這樣的,紅外是吸收光譜,拉曼是散射光譜,偶老板告訴我的,雖然他不是做這個方面的。

紅外是當被測分子被一定能量的光照射是,分子振動能級發生躍遷,同時由于分子的振動能量高于轉動能級,那樣,振動的同時,肯定含有轉動,所以,紅外是分子的振轉吸收,也就是它將能量吸收。

拉曼是當一束光子撞擊到被測分子上時,從量子力學上講,光子與分子發生非彈性碰撞,光子的能量經過碰撞之后增加或者減少,這樣就是拉曼散射。也就是說光子的能量沒有完全吸收,當然也有完全彈性碰撞,那種情況不是拉曼散射,是瑞利散射。從能級的角度來講拉曼散射,是分子先吸收了光子的能量,從基態躍遷到虛態,到了虛態之后,由于處于高能級,它從虛態返回到第一振動能級,釋放能量,這樣放出的光子的能量小于入射光子的能量,這樣就是拉曼散射的一種,也就是處于斯托克斯散射。當從第一振動能級躍遷到虛態,然后從虛態返回到基態,這樣放出的能量就大于入射光的能量,這就是反斯托克斯區,也是拉曼散射的一種,能量不變的就是銳利散射。

4、有些振動紅外和拉曼都能檢測到,有些振動只有其中一個能檢測。比如氧氣、氮氣只能用拉曼檢測。

紅外不能檢測低于400波數的。紅外更適合用于有機物,拉曼更適合無機物。紅外受水的干擾比較大。

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