激光拉曼光谱仪的作用和应用

1.色散型拉曼光谱仪

仪器主要由激光光源、样品池、单色器及信号控制记录系统组成，如图4―6所示。

图4―6　激光拉曼光谱仪原理图

（1）光源。激光光源多用连续式气体激光器或脉冲激光器。如He―Ne激光器，其波长632.8nm；Ar+离子激光器，波长为488.0nm和514.5nm；Kr―离子激光器，波长为568.2nm；红宝石激光器，波长为694.0nm。后三种激光功率大，能提高拉曼线的强度。

（2）样品池。常用样品池有液体池、气体池和毛细管。对固体、薄膜样品则可置于特制的样品架上。样品池或样品架置于在三维空间可调的样品平台上。

（3）单色器。拉曼光谱仪最好采用带有全息光栅的双单色器，它能有效地消除杂散光，这样，甚至可以使与激光波长非常接近的但强度弱的拉曼线得到检测。(www.xing528.com)

（4）检测器。最常用的检测器采用砷化镓（GaAs）光阴极光电倍增管。它的优点是量子效率较高（17%～37%），光谱响应较宽（300～800nm），而且在可见光区内响应稳定。由于其灵敏度很高，使用时要特别避免强光的进入，在拉曼测试设置参数时，一定要把瑞利射线挡住。以免因瑞利射线进入，造成过载而烧毁光电倍增管。

2.傅里叶变换拉曼光谱仪

（1）仪器结构。傅里叶变换拉曼光谱仪的光路设计极类似于傅里叶变换红外光谱仪，但干涉仪与样品池排列次序不同。它由激光光源、样品池、干涉仪、滤光片组、检测器和控制用计算机等组成。

激光光源采用Nd/YAG激光器，发射波长为1064nm近红外激光。从激光器发射出的光被样品散射后，再经过干涉仪，得到散射光的干涉图，然后经过计算机进行快速的傅里叶变换后，就得到正常的拉曼线强度随拉曼位移而变化的光谱图，仪器还采用一组特殊的滤光片组，它由几个介电干涉滤光片组成，用来滤去比拉曼散射光强104倍以上的瑞利散射光。拉曼散射线的检测器常采用置于液氮冷却下的GE检测器或能在室温下工作的InGaAs检测器。

（2）特点。傅里叶变换拉曼光谱仪具有扫描速度快、分辨率高、精度高及重现性好等优点。对一般分子的研究，由于其光源为1064nm近红外激光，比可见光长近一倍，能量低，其拉曼散射信号比常规激光拉曼散射信号弱。