拉曼光谱仪的工作原理
当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的 10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因
bruker傅立叶拉曼结构
拉曼光谱仪的工作原理
当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的 10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因此称该散射光为拉曼散射。在拉曼散射中,散射光频率相对入射光频率减少的,称之为斯托克斯散射,因此相反的情况,频率增加的散射,称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移,拉曼位移与入射光频率无关,它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同化学键或基团有特征的分子振动,ΔE反映了特定能级的变化,因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。
拉曼光谱在中草药研究中的应用
各种中草药因所含化学成分的不同而反映出拉曼光谱的差异,拉曼光谱在中草药研究中的应用包括:
(1)中草药化学成分分析
薄层色谱(TLC)能对中草药进行有效分离但无法获得各组份化合物的结构信息,而表面增强拉曼光谱(SERS)具有峰形窄、灵敏度高、选择性好的优点,可对中草药化学成分进行高灵敏度的检测。利用TLC的分离技术和SERS的指纹性鉴定结合,是一种在TLC原位分析中草药成分的新方法。
(2)中草药的无损鉴别
由于拉曼光谱分析,无需破坏样品,因此能对中草药样品进行无损鉴别,这对名贵中中草药的研究特别重要。
(3)中草药的稳定性研究
利用拉曼光谱动态跟踪中草药的变质过程,这对中草药的稳定性预测、监控药材的质量具有直接的指导作用。
(4)中药的优化
对于中草药和复方这一复杂的混合物体系,不需任何成分分离提取直接与细菌和细胞作用,利用拉曼光谱无损采集细菌和细胞的光谱图,观察细菌和细胞的损伤程度,研究其药理作用,并进行中药材和方剂的优化研究。
拉曼光谱仪
1. 曾经一度怀疑线性CCD坏掉了,劝老板再买一个,可老板坚持说不可能的,(没可能坏的啦)。事实证明他是对的。
2. 将拉曼光谱从显微镜光路拆下,倒置固定在光学平台上。
3. 仔细观察光路,拆下大部分零件,拆前拍照记下原始位置。Fig. 4
4. 用白胶水粘紧光栅与反射镜。
5. 拆下两块滤光片,用一块反射镜反射回去,微调半透半反镜并用小孔检查光路,让入射光与出射光重合,使反射光透过pinhole,并且在CCD 镜头前看到光栅散射出的长条光斑。
6. 仔细调节Laser diode 后方的三个调整螺丝,同时微调Pinhole的位置(上方两个机米螺丝,下方一个弹性机米螺丝,前方两个紧固螺丝),使透过Pinhole的光强达到大且光路共轴垂直。耐心缓慢旋转每一个旋钮体会光斑的强度与移动趋势。(难的一步)
7. 将外壳从光学平台卸下并封装好,复原。倒置接回显微镜光路,并仔细调两个反射镜的四个旋钮,使光斑在屏幕正。
8. 安装后,调节显微镜的上方卤灯的明暗,观察到有信号强弱的变化,若没有,拆掉,重复上述步骤 2-7。
9. 观察到明暗,使用标准样品,用长积分时间(20s),观察到拉曼信号。Fig.7(a)
10. 使用软件上的校准功能(Specify calibration peaks),用polystyrene样品重新校准。
11. 拆下再次做细微调整让信号强。Fig.7(b)
拉曼光谱是一种无损的分析技术,它是基于光和材料内化学键的相互作用而产生的。拉曼光谱可以提供样品化学结构、相和形态、结晶度以及分子相互作用的详细信息。
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