光谱改变生活


Spectrum Change Life

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    Uspectral Plus软件,如何导出原始光谱数据(不需要导出处理后的谱图数据)

    在软件菜单栏左侧找到“预处理”按钮,将“预处理”下方的“背景噪声”和“平滑滤波”取消方框√选。再导出数据即为未处理的原始谱图。



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    Uspectral Plus软件,导入光谱数据后,界面未正确显示谱图或者未显示谱图,怎么办?

    首先查看下导入光谱数据x轴为波长还是拉曼位移,再选中对应选项的x轴单位进行导入。

    注意:必须先选对x轴单位,再进行导入。否则光谱数据不能正确显示谱图。

    1)如待导入的光谱x轴数据值范围为200~3200cm-1,则选择○拉曼位移cm-1的单位进行导入。

    2)如待导入的光谱x轴数据值范围为785~1050 nm,则选择○波长nm的单位进行导入。

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    如何优化信噪比?

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    什么是拉曼光谱?

    拉曼光谱(Raman spectra)是一种散射光谱,能够反映分子的振动和转动信息,每种物质的拉曼光谱图都不一样,可以通过拉曼光谱图分辨不同物质,从而帮助研究人员分析待测物质分子结构,对物质进行定性。如,通过拉曼光谱可以简单、快速、准确的分辨甲醇和乙醇。

        拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射光谱。拉曼光谱是基于科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的效应,对与不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于研究的一种分析方法。它是一种无损的分析技术,由光和材料内化学键的相互作用产生。它也是一种光散射技术。激光光源的高强度入射光被分子散射时,大多数散射光与入射激光具有相同的波长(颜色),不能提供有用的信息,这种散射称为瑞利散射。然而,还有极小一部分(大约1/109)散射光的波长(颜色)与入射光不同,其波长的改变由测试样品(所谓散射物质)的化学结构所决定,这部分散射光称为拉曼散射。一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成,每个拉曼峰代表了相应的拉曼散射光的波长位置和强度。

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    拉曼谱图示意


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    拉曼光谱能提供什么信息?

    一般而言,拉曼光谱是特定分子或材料独有的化学指纹,能够用于快速确认材料种类或者区分不同的材料。

       拉曼光谱能够探测材料的化学结构,它提供的信息包括:

    • 化学结构和化学鉴别;

    • 相和形态;

    • 应力;

    • 污染物和杂质;


        一般而言,拉曼光谱是特定分子或材料独有的化学指纹,能够用于快速确认材料种类或者区分不同的材料。在拉曼光谱数据库中包含着数千条光谱,通过快速搜索,找到与被分析物质相匹配的光谱数据,即可鉴别被分析物质。


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    拉曼光谱能够用于分析什么样的样品?

    拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品,通常包括以下种类:

            拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品,通常包括以下种类:

    • 固体、粉末、液体、胶体、软膏、气体;

    • 无机材料、有机材料、生物材料;

    • 纯物质、混和物、溶液;


    一般来说,拉曼不适合分析金属及其合金。


    目前拉曼光谱应用的典型例子包括:

    • 艺术品和考古——颜料、陶瓷以及宝石的表征与鉴定;

    • 碳材料——碳纳米管的结构与纯度、缺陷/无序度表征;

    • 化学——结构、纯度、反应监控;

    • 地质学——矿物鉴别和分布、包裹体、相变;

    • 生命科学——单个细胞或组织表征,药物、疾病诊断;

    • 药学——药物成分均匀性和组分分布;

    • 半导体——纯度、掺入成分、应力。


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    拉曼光谱是用于定性还是定量测试?

    定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,因此可以通过光谱进行定性分析。 定量分析:根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量有很好的分析能力。

           拉曼光谱通常是定性的,在特定条件下也可用于定量。


    定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,因此可以通过光谱进行定性分析。

    定量分析:根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量有很好的分析能力。

          

          实际的拉曼光谱常常是很复杂的,通过谱峰归属来判定未知物相对比较复杂,而通过拉曼光谱数据库进行搜索来寻找与之匹配的结果,则可以快速对未知物进行判别。在其它条件不变的情况下,光谱的强度正比于样品浓度。通过标准浓度的样品来确定峰强和浓度之间的关系(标准曲线)后,即可进行浓度分析。对于混合物,相对峰强可以提供各种组分相对浓度的信息,与此同时,绝对峰强可以体现绝对浓度信息(参考标准浓度校正)。


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    拉曼光谱能否应用于显微分析?

    显微拉曼光谱仪把拉曼光谱仪和标准的光学显微镜耦合在一起,可以在高放大倍数下观察样品形貌或将激光束聚焦成为一个微小的激光光斑,进行拉曼分析。显微拉曼测试的步骤非常简单:只需要将样品置于显微镜之下聚焦,即可进行拉曼测量。

    拉曼光谱可以用于显微分析,其空间分辨率在0.5-1.0mm量级。这种分析可以通过显微拉曼光谱仪实现。


    显微拉曼光谱仪把拉曼光谱仪和标准的光学显微镜耦合在一起,可以在高放大倍数下观察样品形貌或将激光束聚焦成为一个微小的激光光斑,进行拉曼分析。显微拉曼测试的步骤非常简单:只需要将样品置于显微镜之下聚焦,即可进行拉曼测量。


    真共焦显微拉曼光谱仪可以用来分析微米尺寸的样品,还可以用来分析多层样品(多层聚合物覆膜)中不同的层,也可以分析透明样品表面下的污染物或其它特征(例如玻璃中的杂质、矿物中的液体或气体包容物)。


    借助于自动平台,可以实现拉曼光谱成像。拉曼成像包含了从样品上不同位置获取的数千条拉曼光谱,基于这些光谱生成伪彩图像。拉曼成像可以显示出各种化学组分的分布,或者其它因素(相、多形态、应力、结晶性)导致的变化的分布。


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