拉曼光谱仪发展历程

   日期:2019-04-11     来源:中国仪器网    作者:仪器信息网    浏览:19870    评论:0    
核心提示:  拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面,研究物质成分的判定与确认;还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。拉曼光谱仪发展历史  20世纪30

  拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面,研究物质成分的判定与确认;还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。

拉曼光谱仪发展历史

  20世纪30年代拉曼光谱曾是研究分子结构的主要手段,此时的拉曼光谱仪是以汞弧灯为光源,物质产生的拉曼散射谱线极其微弱,因此应用受到限制,尤其是红外光谱的出现,使得拉曼光谱在分子结构分析中的地位一落千丈。

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  20世纪60年代激光光源的问世,以及光电信号转换器件的发展才给拉曼光谱带来新的转机。世界上各大仪器厂家相继推出了激光拉曼光谱仪,此时拉曼光谱的应用领域不断拓宽。20世纪70年代中期,激光拉曼探针的出现,给微区分析注入活力。

  20世纪80年代以来,随着科学技术的飞速发展,激光拉曼光谱仪在性能方面日臻完善,如:美国Spex公司和英国Reinshow公司相继推出了拉曼探针共焦激光拉曼光谱仪,低功率的激光光源的使用使激光器的使用寿命大大延长,共焦显微拉曼的引入可以进行类似生物切片的激光拉曼扫描,从而得出样品在不同深度时的拉曼光谱。EG&G Dilor公司推出多测点在线工业用拉曼系统,采用的光纤可达200m,从而使拉曼光谱的应用范围更加广阔。

  20世纪90年代初,由于社会生产活动的需要,人们又探索出多项技术并应用于拉曼光谱仪中,使小型便携式拉曼光谱仪出现并不断发展起来成为可能。这些技术包括:引进光纤对远距离或危险的样品进行测量;用声光调制器代替光栅作为分光元件测量拉曼光谱;利用全息带阻滤光片滤除瑞利散射的干扰;研制开发出便携激光器等。

拉曼光谱仪发展现状

  拉曼光谱仪因其灵敏度高、快速、无损伤及分析效率高的特点而越来越受到关注。它将在食品安全检测、医药、材料、环境保护、考古、宝石鉴定等各个领域越来越受到重视。对文物样品的无损分析研究。使文物的鉴定、年代的测定及文物的恢复和保存的方法更安全可靠;对爆 炸物、毒品、墨迹等的痕迹无损检测为法庭提供科学证据的有力手段:对宝石的光谱分析研究认识各地宝石中的包含物差异性。并使宝石的鉴别与评价有了科学依据。

  近年来,拉曼光谱仪在细胞和组织的癌变方面的检测也取得了很大的进展,随着分析方法完善和研究病例的增多以及对于病变组织差异性的规律性认识深化。拉曼光谱仪发展成诊断肿瘤方法的可行性将得到确认。总之,随着激光技术的发展和检测装置的改进,拉曼光谱仪在当代工业生产和科学研究中必将得到越来越广泛的应用。

拉曼光谱仪发展前景

  拉曼光谱仪在最近这些年发展还是比较快的,应该来说是受益于两方面吧。

  一方面是激光技术的发展,现在基于超快激光的非线性拉曼光谱技术已经越来越成熟了。这种高精尖和需要昂贵设备的技术,原来仅有很少几个单位可以搞。特别是激光部分都是靠自己搭建,每天还得调,很不稳定,现在这个状况已经不存在了,而且目前拉曼光谱仪的价格相对也比较低。现在国际上推出的从事非线性光谱研究的超快(飞秒或皮秒)激光器,技术上已经达到比较成熟地步,可以成套购买,也较稳定。非线性拉曼光谱技术已经在生命科学领域研究中发挥它的独特和重要作用。

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  第二个重要方面就是纳米科技的迅猛发展,它使得基于纳米结构的表面增强拉曼光谱(SERS)和针尖增强拉曼光谱(TERS)在超高灵敏度检测方面取得了长足的进步,推动拉曼光谱仪成为迄今很少的、可达到单分子检测水平的仪器。现在不论是拉曼光谱仪刊物,还是拉曼光谱会议,SERS都是一个最受关注的内容。在近几届的国际拉曼光谱会议上,SERS分会都是最大的分会。拉曼光谱仪相对于红外光谱仪,其优势之一体现在用拉曼研究水溶液中比较方便,而生命科学的许多研究往往需要的水溶液环境。


 
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