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更新時間：2024-02-18 14:48:27
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新一代紫外共振拉曼光譜儀
*大連化學物理研究所*李燦院士及其研究小組自行研制了我國 臺紫外共振拉曼三聯(lián)光譜儀，獲得*發(fā)明二等獎、國家發(fā)明二等獎。并于2008年4月8日，和北京卓立漢光儀器有限公司共同組建“現(xiàn)代儀器聯(lián)合實驗室”，強強聯(lián)手，邁出了研究成果向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的重要一步。 
紫外共振拉曼系統(tǒng)簡述
共振拉曼或紫外共振光譜系統(tǒng)組成主要是：
1、激光器部分：紫外或可見光激光器，紫外可調(diào)諧窄線寬激光器。
2、光譜儀部分：三聯(lián)單色儀＋高靈敏度科學級CCD。
3、信號采集部分：高效率光譜采集組件。
共振拉曼或紫外共振拉曼的優(yōu)點是：
◆ 合適的紫外激光激發(fā)可以*避免熒光本底的干擾。
◆ 由于拉曼信號強度正比于激發(fā)激光頻率的四次方，紫外激光激發(fā)拉曼信號效率更高。（同等功率266nm激光可激發(fā)出比532nm激光高16倍的拉曼信號）。
◆ 共振拉曼可以提供很高的共振增強因子，（理論限可達106倍）從而大幅度提升檢測限。
◆ 可以實現(xiàn)選擇性激發(fā)，當我們把激光器調(diào)諧到某物質(zhì)激發(fā)峰上時，可以只對此特定物質(zhì)實現(xiàn)共振增強提升幾個數(shù)量級的信號強度，其他物質(zhì)由于幾乎沒有共振增強，可以進一步提升信噪比，這一點對于催化和生物研究非常有利。
◆ 由于采用的是三聯(lián)單色儀濾除瑞利散射，而非陷波濾波器，設(shè)備可以測試地低到到幾個波數(shù)的拉曼光譜。
| 1、激光器部分： ◆ 325nm HeCd激光器：325nm; TEM00 mode; 激光功率30mW-50mW輸出備選 ◆ 244nm倍頻可調(diào)諧氬離子激光器： 244nm; TEM00 mode; 激光功率24mW; 另有229，238，248，250，257，264nm輸出譜線 ◆ 532nm 綠光DPSS激光器：TEM00 mode，激光功率20-100mW備選 ◆ 窄線寬可調(diào)諧摻鈦藍寶石激光器： |  |
| | 可調(diào)諧范圍 | 輸出平均功率 | 單個晶體可調(diào)諧范圍 |
| 基頻 | 700-960nm | >1W | 100nm |
| 二倍頻 | 350-480nm | 90-500mW | 50nm |
| 三倍頻 | 233-320nm | 20-250mW | 33nm |
| 四倍頻 | 193-240nm | 5-100mW | 25nm |
| 光譜線寬 | <0.1cm-1 | 功率穩(wěn)定度 | <3% rms |
| CCD或EMCCD | 光譜CCD | 光譜CCD | 光譜EMCCD |
| 像素數(shù) | 1024×256 | 2048×512 | 1600×400 |
| 像素尺寸um | 26×26 | 13.5×13.5 | 16×16 |
| 成像面積 mm | 26.6×6.7 | 27.6×6.9 | 25.6×6.4 |
| 低制冷溫度 oC | -100 | -100 | -100 |
| 電子增益 | NA | NA | 1-1000 |
附錄：
附錄1.紫外拉曼與共振拉曼原理與應(yīng)用簡述
| 熒光干擾問題和靈敏度較低嚴重阻礙了常規(guī)拉曼光譜的廣泛應(yīng)用。但近年來發(fā)展起來的紫外拉曼光譜技術(shù)有效地解決了上述問題。紫外拉曼光譜技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展大大地擴展了拉曼光譜的應(yīng)用范圍。右圖是紫外拉曼光譜避開熒光干擾的原理圖。熒光往往出現(xiàn)在300 nm-700 nm區(qū)域，或者更長波長區(qū)域。而在紫外區(qū)的某個波 |
紫外拉曼光譜技術(shù)的另一個突出特點是，拉曼信號可以通過共振拉曼信號得到增強。共振拉曼效應(yīng)可以從拉曼散射截面公式得到解釋：根據(jù)Kramers-Heisenberg-Dirac 散射公式:  在公式 （1）中，ωri 是初始態(tài)i到激發(fā)態(tài)r的能量差頻率，ωL是入射激光頻率。當激發(fā)光源頻率靠近電子吸收帶時， 項分母趨近于零，因而其散射截面異常增大, 導致某些特定的拉曼散射強度增加104~106 倍。共振拉曼光譜的譜峰強度隨著激發(fā)線的不同而呈現(xiàn)出與普通拉曼不同的變化。 |  |
附錄2：實驗舉例
 | ◆ 微孔-介孔材料骨架中超低含量的孤立的過渡金屬離子（例如Ti-MCM-41）能夠通過紫外共振拉曼光譜可靠、準確地鑒別出來。  |
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