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拉曼光譜分析技術與其他分析方式相比，有哪些優勢？
閱讀：813 發布時間：2022-10-17
拉曼效應是能量為hv0的光子同分子碰撞所產生的光散射效應，也就是說，拉曼光譜是一種散射光譜。拉曼光譜具有一些它本身*的基本特征，這些基本特征把拉曼光譜與其他光譜區別開來。在分析領域，拉曼光譜分析與其他分析方式相比有著突出的優勢：
1、散射光頻率不受入射光頻率的影響，檢測范圍廣。當入射光頻率發生改變時，拉曼散射光頻率（即頻率位移差）是不變的；斯托克斯和反斯托克斯頻率的絕對值相等，因此單色光源可根據實際需要進行選擇。拉曼光譜的譜峰豐富且尖銳，譜帶重疊少，更適合定量硏究、數據庫搜索以及運用差異分析進行定性硏究。拉曼光譜檢測范圍廣，一次可以同時覆蓋50~4000cmˉ¹的區間，其分析范圍幾乎覆蓋了所有的有機、無機化合物，高分子及其混合物。這使其應用范圍已不再局限于物理學和化學領域的理論研究，而以很快的速度從各個學科分支拓展到材料、化工、生物醫學、環保、考古、地質以至商貿和刑事司法等廣泛的應用技術領域。相反，若讓紅外光譜覆蓋相同的區間則必須改變光柵、光束分離器、濾波器和檢測器。
2、無損，快速，無污染，測量方式比較靈活。拉曼光譜方法是一種純粹的光學檢測方法，其分析過程無須制樣，不破壞樣品，不產生污染；分析過程快速，重現性好。其對試樣的外形（厚度和形狀）和物態（固態、液態或氣態）沒有特定的要求，只要求能用激光照射到試樣上。與一般紅外光譜技術通常需要制備成KBr窗口或溶液相比，這是一個很突出的優點。雖然近代紅外光譜技術，如漫反射、鏡面反射、全反射和顯微紅外技術，原則上也可以適應各種類型的試樣，但實際操作仍然有許多困難。
3、可分析水溶液，可檢測低濃度樣本。水的紅外吸收峰較強，因此紅外光譜不適用于水溶液的分析。由于水分子化學鍵的不對稱性，使其在拉曼光譜中的信號極其微弱。因此，拉曼光譜是研究水溶液的理想工具。拉曼光譜技術靈敏度高，可檢測低濃度樣本，一般可達10ˉ³g/L。為了提高激光拉曼光譜的信號強度，人們進行了大量卓有成效的研究工作，提出了一些新的激光拉曼分析技術和多種聯用拉曼光譜技術，如顯微拉曼光譜技術、表面增強拉曼光譜技術等，大大提高了拉曼光譜的探測靈敏度。
4、穩定的系統結構、可遠距離在線分析。利用拉曼激光光纖技術開發的便攜式拉曼光譜儀，釆用固定設計方式，具有良好的穩定性與可靠性，使用方便，維護工作量少。拉曼能夠進行遠距離在線或原位分析，激發光的傳送和信息收集可通過長達數百米光學通過率很高的光纖進行，而且能夠透過玻璃獲得信息，適合在惡劣工況與危險環境中進行取樣。采用CCD作為光譜探測器的拉曼光譜分析技術可將光譜掃描時間縮短至幾秒甚至更短。結合發達的計算機分析和管理技術，*可能實現實時分析和在線監測功能。