拉曼光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等光學(xué)方面,研究物質(zhì)成分的判定與確認(rèn);還可以應(yīng)用于刑偵及珠寶行業(yè)進(jìn)行的檢測(cè)及寶石的鑒定。該儀器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量快速高效準(zhǔn)確,以低波數(shù)測(cè)量能力著稱;采用共焦光路設(shè)計(jì)以獲得更高分辨率,可對(duì)樣品表面進(jìn)行um級(jí)的微區(qū)檢測(cè),也可用此進(jìn)行顯微影像測(cè)量。
拉曼光譜是一種基于單色光非彈性散射的技術(shù),非彈性散射的意思是當(dāng)單色光和樣品相互作用后,光子的頻率發(fā)生改變。光子被樣品吸收,然后發(fā)射,光子的頻率和原來的單色光相比增加或減少了,這種效應(yīng)稱為拉曼效應(yīng)。光子頻率的改變提供了分子中振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或其它低頻躍遷的信息,每一種分子中以上幾種信息都不同,因此拉曼光譜可以用來分析物質(zhì)的種類。
光譜儀的基本功能是吸收光,將其分解為光譜成分,將信號(hào)數(shù)字化作為波長(zhǎng)的函數(shù),并將其讀出并通過計(jì)算機(jī)顯示出來。這一過程的首先是通過一條被稱為入口狹縫的窄孔徑直接穿過光纖電纜進(jìn)入光譜儀。當(dāng)光線進(jìn)入分光計(jì)時(shí),狹縫的光暈就會(huì)改變。在大多數(shù)光譜儀中,不同的光束被一個(gè)凹面鏡對(duì)準(zhǔn),并指向一個(gè)光柵。光柵然后以略微不同的角度分散光的光譜成分,然后由第二個(gè)凹面鏡聚焦,并在探測(cè)器上成像。另外,一個(gè)凹面全息光柵可以被用來同時(shí)執(zhí)行這三個(gè)功能。
一旦光線進(jìn)入探測(cè)器,光子就會(huì)被轉(zhuǎn)換成電子,并通過USB(或串行口)向計(jì)算機(jī)讀出。然后,該軟件根據(jù)探測(cè)器的像素?cái)?shù)目和衍射光柵的線性色散來插入信號(hào),從而建立一個(gè)標(biāo)定,使數(shù)據(jù)被繪制成一個(gè)波長(zhǎng)在給定光譜范圍內(nèi)的函數(shù)。