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自動(dòng)聚焦拉曼光譜儀：如何實(shí)現(xiàn)痕量分析？
自動(dòng)聚焦拉曼光譜儀是一種基于拉曼散射效應(yīng)的分析儀器，它能夠提供分子振動(dòng)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的指紋信息。自1928年印度科學(xué)家C.V.拉曼發(fā)現(xiàn)拉曼散射效應(yīng)以來(lái)，拉曼光譜技術(shù)經(jīng)歷了長(zhǎng)足的發(fā)展，尤其在材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和藥學(xué)等領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特的價(jià)值。
拉曼光譜是基于光與物質(zhì)相互作用時(shí)的非彈性散射現(xiàn)象。當(dāng)一束單色光照射到樣品上時(shí)，大部分光子會(huì)以與入射光相同的能量散射出來(lái)，這是瑞利散射。然而，還有極少數(shù)的光子會(huì)與樣品分子發(fā)生能量交換，使得散射光的能量不同于入射光，這就是拉曼散射。拉曼散射光的能量變化與樣品分子的振動(dòng)模式有關(guān)，因此，通過(guò)測(cè)量拉曼散射光的頻率，我們可以獲得分子結(jié)構(gòu)的信息。
自動(dòng)聚焦拉曼光譜儀主要由激光光源、樣品室、分光系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)組成。激光光源提供單色性強(qiáng)、能量集中的光束，以激發(fā)樣品產(chǎn)生拉曼散射。樣品室設(shè)計(jì)得既簡(jiǎn)單又方便，以適應(yīng)不同形態(tài)的樣品，如固體、液體或氣體。分光系統(tǒng)通常采用光柵來(lái)分散拉曼散射光，而檢測(cè)系統(tǒng)則通常使用電荷耦合元件來(lái)記錄光譜信息。
拉曼光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它不需要復(fù)雜的樣品前處理，不受水分子干擾，且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)。這些特點(diǎn)使得拉曼光譜特別適合于實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)的化學(xué)和生物檢測(cè)。例如，在藥物制造過(guò)程中，拉曼光譜可以用于監(jiān)測(cè)活性成分的結(jié)晶過(guò)程;在藝術(shù)品鑒定中，它可以用于分析繪畫(huà)材料的組成;在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，它還可以用于追蹤污染物的種類(lèi)和濃度。
隨著儀器技術(shù)的發(fā)展，新一代的自動(dòng)聚焦拉曼光譜儀在靈敏度和分辨率上都有了顯著提升。表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)的引入，更是極大地增強(qiáng)了拉曼信號(hào)，使得拉曼光譜在痕量分析領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。此外，便攜式拉曼光譜儀的出現(xiàn)，也為現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)提供了極大的便利。
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