拉曼光谱解答总结

汇总：拉曼光谱百问解答总结！

一、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的？激光波长632.8nm。

1. 两者是一回事。ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移，频率的增加或减小常用波数差表示，拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber，单位cm－1。

2.两者一回事。

拉曼频移ramanshift指频率差，但通常用波数wavenumber表示，单位cm－1，可以说某个谱峰拉曼位移是？？波数，或？？cm－1。

3.在Raman谱中，wavenumber有两种理解，一种是相对波数，这时就等于Ramanshift；另一种是绝对波数（这在荧光光谱中用的比较多），这个绝对波数是与激发波长有关，不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的，这时Ramanshift等于（10000000/激发波长减去Raman 峰的绝对波数）。

所以通常在Raman谱中，wavenumber一般可理解为Ramanshift。

二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。

1. 我今天还在用激光拉曼测聚苯乙烯，没有出现你说的情况啊是不是玻璃管被污染的厉害？

2. 你测出的玻璃的信号，有没有可能们焦点位置不对？

3. 应该是聚焦位置不对，聚在玻璃上了，我以前也犯过同样的错误。

4. 用凹面载玻片，液体量会比较多，然后用显微镜聚焦好就可以了，如果液体有挥发性，最好液体上用盖玻片，然后焦点聚焦到盖玻片以下。

如果还不行，你可以查一下“液芯光纤”这个东东

5.建议：

（1）有机液体里面的分析物质浓度多大? Raman测定的是散射光，所以在溶液中的强度相对比较底，故分析物浓度要大些。

（2）你用的是共聚焦Raman吗？聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。可以在溶液中放点“杂物”方便聚焦。

（3）玻璃是无定形态物质，应该Raman信号比较弱才对。

三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗？这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别？

1. 原则上说，拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的，只要激发波长和功率密度相同。注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了。但有一点要注意，不同波长的激发光照射样品，得到的拉曼相近，但荧光可以有很大不同，甚至相同波长不同功率激发，荧光谱都大不一样。

2. “注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了”？Raman测定的是散射光，得到的是Raman shift. Raman shift和绝对波长（荧光光谱）之间要一个转换的吧。

3. 生物样品一般荧光峰比较宽，用荧光光测试之前一般先会做仪器本身曲线校正也就是仪器本身的响应曲线，这样测出的荧光峰才比较准，特别是对于宽峰更要做这个较准。

而Raman光谱一般采集的区域比较窄（指的是波长区域），一般在窄的波长范围变化不大，因此一般不考虑仪器本身响应曲线误差，但是Raman光谱来测宽荧光峰，影响就比较大。

四、什么是共焦显微拉曼光谱仪?

1. 共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。通常主要是利用显微镜系统来实现的。

仅仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用的—为达到这个目的需要一个空间滤波器。

2.(1)、显微是利用了显微镜，可以观测并测量微量样品，最小1微米左右

(2)、共焦是样品在显微镜的焦平面上，而样品的光谱信息被聚焦到CCD上，都是焦点，所以叫共聚焦

3. 拉曼仪器的共焦有2种呢，一种是针孔共焦，一种是赝共焦.我觉得好像不应该称为赝共焦，共聚焦有真正的定义说一定要针孔才是共聚焦吗？好像没有，顶多称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。

个人想法，大家指正。

五、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理？特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办？增加照射时间的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。想问问各位，还有别的方法吗？

1. 使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量，或者稀释你的样品到一些别的基体里面去，比如说KBr。

2. 波长不可调的话，激光强度应该是可调的，你把激光强度调低点试试。这个在光源和软件上都有调的。全调到比较低的，然后再用长时间试试。

3. 可以尝试找一种溶剂溶解粉末，看能不能猝灭荧光背景。采用反斯托克斯，滤光片用Nortch滤光片。

六、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗？它能对薄膜进行那些方面的测量呢？

1. 应该不能测薄膜的厚度、折射率及应力吧

2. 现在的共焦显微拉曼可以做膜及不同层膜的，你的问题我觉得用椭偏仪更好

3. 拉曼光谱可以测量应力，厚度好像不行

4. 应力可以测，应力有差别的时候拉曼会有微小频移，其他两种没听说过拉曼能测

七、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少? 我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗？

应该和待测样品的拉曼活性有关，并不能绝对说一定能测到多少检测线，有些氧化物可能纯的样品也测不出光谱，信号强的则可能会低一些

八、小弟是刚涉足拉曼这个领域，主打生物医学方面。实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。不知到哪位能帮忙解释一下这个现象

温度升高，拉曼线会频移，线宽会变宽，只要物质状态不变，特征峰不会有太大变化，除非高温造成化学反应或者其他变化

九、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗？应用拉曼，是否能采用峰积分，或者

用近红外那样的多元统计的办法来定量吗？准确度怎么样？

存在激发效率的问题，拉曼一直以来被认为只能做半定量的研究，就是因为不是线性的，有这方面的文献，具体记不清了。

十、拉曼峰1640对应的是什么东西啊？无机的

1. 这个峰一般来说是C=O双键的峰，可是你说是无机物，很有可能是某一个基团的倍频峰，看看820左右或者是某两个峰的叠加。

2. 也有可能是你在测量过程当中由于激光引起的碳化物质。还有一种可能就是C=C.

3. 拉曼在1610-1680波数区间有C=N双键的强吸收

十一、1 红外分析气体需要多高的分辨率？

2 拉曼光谱仪是否可分析纯金属？

3 红外与拉曼联用，BRUKER和NICOLET哪个好些？

1，分析气体时理论上最高只需0.5cm-1。实际应用上绝大部分情况下4cm-1已足够。对于气体，还是希望分辨率高一些好，一般都用1cm－1一下，这样对气体的一些微小峰的变化检测更好

2，基本上不可能。

金属不太可能作出来，因为一般不发生分子极化率改变。

3，这两家公司的红外各有千秋相差不多，关键是你更看重哪些指标。

十二、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗？

如果键能对应的波数在100cm-1以上，估计是可以的，现在比较新的拉曼光谱仪就可以

十三、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大？同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多？

用不同的激发光激发样品，若激光对样品没有破坏作用，拉曼谱图中谱峰的相对强度有时会发生一些变化，但不会完全变了，否则就很难用拉曼光谱进行定性分析了。

TiO2矿物的情况比较特殊，它们有三种晶型：锐钛矿、板钛石和金红石，其中板钛矿比较少见。锐钛石的特征是142cm-1左右的强峰，金红石中此峰消失或很弱。但我们经常见到的不是这两种极端情况，而多是介于金红石或锐钛石中间的TiO2相。有时一个颗粒中，若激光作用在不同的点上，也会打出差别较大的谱图来。

你说的情况，可能有两个原因：一是换波长后，激光与样品的作用点移动；二是激光的能量使样品的晶型发生变化。我个人觉得第一种的可能性较大。

十四、什么是3CCD？

ＣＣＤ，是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。ＣＣＤ在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。

衡量ＣＣＤ好坏的指标很多，有像素数量，ＣＣＤ尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及ＣＣＤ尺寸是重要的指标。像素数是指ＣＣＤ上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果ＣＣＤ没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上Ｃ

ＣＤ的像素数量应该越多越好。但ＣＣＤ像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。

单ＣＣＤ摄像机是指摄像机里只有一片ＣＣＤ并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用ＣＣＤ上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片ＣＣＤ同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题，便出现了３ＣＣＤ摄像机。

３ＣＣＤ，顾名思义，就是一台摄像机使用了３片ＣＣＤ。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片ＣＣＤ接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个３ＣＣＤ系统。

和单ＣＣＤ相比，由于３ＣＣＤ分别用３个ＣＣＤ转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单ＣＣＤ来的自然，亮度以及清晰度也比单ＣＣＤ好。但由于使用了三片ＣＣＤ，３ＣＣＤ摄像机的价格要比单ＣＣＤ贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用３ＣＣＤ。

十五、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗

1. 当然可以了，但是这要拉曼方面比较深厚的基础，可以先建立模型进行模拟，然后跟实验相对照，能对应就是最大的说服力了，说不定能发到国际上影响力很高的杂志呢

2. 拉曼光谱应该和分子的对称性相关，通过群论可以知道那些谱峰是有活性的，理论上是可以做到的。但对于较大的分子可能不容易啊

十六、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向（什么111，100之类）的有关，使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗？不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的1. 是的，硅单晶片放置的方向不同峰的强度不同。一般只观察520cm-1峰的强度，不同的硅片取向，不同倍数的物镜，长焦物镜或短焦物镜，520cm-1峰的强度都不同。

2. 520cm-1处好像不是硅的三阶峰的位置吧，测试灵敏度的时候一般是硅的三阶峰的信噪比来衡量呀。520处是跟硅的取向有关系，但是单晶硅的三阶拉曼峰呢？

3. 硅三阶峰位置1440cm-1。

4. 关于硅晶体各向异性的说明可以做偏振拉曼光谱，有些楼主同志说拉曼强度跟光源强度，透镜倍数，等因素有关，说法没错，但是这个跟硅的各向异性并没多大关系，随便一个样品的拉曼强度都跟这些因素有关！！！

硅的各向异性，比如以VV偏振沿硅的111和110面做谱图，在光源强度，透镜倍数等因素都相同条件下拉曼强度是不一样的，根据这些强度还有入射角度，偏振配置可以计算出硅的各向异性指标！！！

这里可能涉及到很多拉曼光谱的原理和偏振光学，偏振配置，等等的一些计算方法（涉及到的理论包括：群论，晶体结构理论，固体物理，偏振光学，拉曼原理等理论）

十七、请问如何进行拉曼光谱数据处理？

1. 可以找相关的拉曼书上有一些特征峰的波数，自己对照分析。也可以在仪器软件中的标准谱图搜索，不过标准谱图不太多的

2. 如果你有数据库可以先比对一下能否确定物质种类，其次可以对峰位、信号强度等信息用曲线拟合方式进行分析。

十八、拉曼系统自检具体是检测哪些硬件？是个什么过程？

主要是检测仪器内的运动部件，如需要旋转角度的光栅等。这种部件都会有自己的“机械零点”作为参考点。

十九、请教作激光拉曼测试，样品如何预处理？

1. 一般来说，样品都不需要做预处理，不象红外那样麻烦。分析固体和液体比较容易，气体就难了，除非密度很大，否则只能用大型拉曼

2. 表面打磨一下或用酒精丙酮一类的东西清洗一下更好，不这样也行，在做的时候聚焦在比较干净平整的地方就行。

二十、请问激光拉曼光谱是什么意思？

拉曼光谱是一种散射光谱，利用激光（多用可见激光，有时也用紫外激光，在付里叶变换拉曼光谱仪中则用近红外激光）照射样品，通过检测散射谱峰的拉曼位移及其强度获取物质分子振动-转动信息（这些信息在红外光谱区）的一种光谱分析法。

拉曼光谱与红外光谱俗称姊妹谱，都用于检测物质分子的振动-转动信息。所不同的是，红外光谱是通过直接检测样品对红外光的吸收情况来获得的

二十一、请教喇曼谱实验时，如何选择激发波长，1064nm?还是785nm或633nm?

1. 多看看相关文献，我做的蛋白质常用514nm，也可以用紫外200nm附近激发即为共振拉曼，浓度低也可以测。

2. 理论上讲，拉曼光谱与激发光的波长无关。但有的样品在一种波长的激光激发下会产生强烈荧光，对拉曼光谱产生干扰。这时要换一种激发光，以避开荧光的干扰。若样品在不同激光激发下都不发荧光，则随使用哪一种激光都可以。

3. 根据瑞利定律，拉曼散射线的强度与激发光波长的四次方成反比。如果不考虑检测器等因素，当然是激发光的波长越短越好，最好是紫外激光。但可惜的是，现在用于拉曼光谱仪上的CCD最好的响应波长在620nm左右，480nm以下的响应非常差，若CCD技术不进一步改进，紫外激光器对拉曼光谱仪很难说是一种有用的激光器。

二十二、拉曼信号对入射角和出射角的响应又是什么样？我的样品是有衬底支持的薄膜样品（膜厚几百纳米--几微米），怎样扣除衬底的影响？

1. 从散射载面看，散射光的收集方向与入射光方向成90度效果最好，但现在的小拉曼光谱仪都是用背散射方向，因为仪器的灵敏度提高了，接收方向一般不是个问题，除非想做偏振研究。

2. 扣背底问题：有一个说法是“样品+衬底”做一张图，“衬底”做一张图，然后数据相减，但实践证明这种方法不是很好，经常出现负峰或谱图怪异现象。干吗非要扣背底呢？背底留着也能说明点问题，除非样品峰与背底峰有干扰。如果有干扰，试试所谓共焦（confocal）技术看看灵不灵。

各种仪器分析的谱图数据的坐标表示

作业五： 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 紫外吸收光谱 UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 200300400500600700800900nm 标1(EM) 01000 2000 3000

红外吸收光谱法 IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率

核磁共振波谱法 NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 质谱分析法 MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息

拉曼光谱的数据初步处理

摘要 欧阳学文 本文主要目的是熟悉拉曼光谱仪原理，并掌握拉曼光谱仪的实验测量技术以及拉曼光谱的数据初步处理。 文章首先论述了拉曼光谱仪开发设计、安装调试中所应用的基本理论、设计原理与关键技术，介绍了激光拉曼光谱仪的发展动态、研究方向和国内外总体概况。其次阐述了拉曼散射的经典理论及其量子解释。并说明了分析拉曼光谱数据的各种可行的方法，包括平滑，滤波等。再次根据光谱仪器设计原理详细论述了分光光学系统的结构设计和激光拉曼光谱仪的总体设计，并且对各个部件的选择作用及原理做了详细的描述。最后，测量了几种样品的拉曼光谱，并利用文中阐述的光谱处理方法进行初步处理，并且进行了合理的分析对比。 总之，本文主要从两个方面来分析拉曼光谱仪的实验测量和光谱数据处理研究：一、拉曼光谱仪的结构，详细了解拉曼光谱仪的工作原理。二、拉曼光谱数据处理分析，用合理的方法处理拉曼光谱可以有效便捷的得到较为理想的实验结果。通过对四氯化碳、乙醇、正丁醇的光谱测量以及光谱数据分析，得到了较为理想实验效果，证明本文所论述方法的可行性和正确性。 关键词: 拉曼光谱仪光栅光谱分析 Abstract

Purpose of this paperisfamiliar withRamanSpectrometer, and mastery of experimental measurements ofRaman spectroscopyandRaman spectroscopytechniquespreliminarydataprocessing. The article firstdiscusses theRaman spectrometerdevelopment, design,installation and commissioningin theapplication of the basictheory, designprinciples andkey technologies,laserRaman spectrometerdevelopments,research direction andoverall profileat home and abroad. The second section describesthe classical theoryof Ramanscatteringandquantumexplanation.And showsthe Ramanspectraofthe variouspossible ways, includingsmoothingand filtering.Againaccording tospectrometerdesign principlesdiscussed in detail thespectroscopicoptical systemdesignand laserRaman spectrometeroveralldesign, andthe choiceforthe role ofthe various componentsand the principle ofa detaileddescription. Finally, themeasuredRaman spectraof severalsamples, and use paper describesmethodsforspectralprocessinginitial treatment, and for a reasonableanalysis and comparison. In summary, this paper mainly fromtwoaspects to analyzeexperimental measurementsof Ramanspectroscopyand spectral dataprocessing research: First, the structure ofRaman spectroscopy, Raman spectroscopydetailed understanding ofthe working principle. Second,Raman spectroscopydata processing and analysis, a reasonableapproach toeffectiveand convenientRaman spectroscopycanbemore idealresults. Throughcarbon tetrachloride, ethanol, nbutanolandspectraldata analysisspectral

激光拉曼光谱分析.doc

第 11 章激光拉曼光谱分析 第十一章激光拉曼光谱分析 （L aser Raman Spectroscopy， LRS） 教学要求 1.理解拉曼散射的基本原理 2.理解拉曼光谱和红外光谱与分子结构关系的主要差别 3.了解拉曼光谱仪器结构 4.了解激光拉曼光谱的应用 重点：拉曼光谱原理；拉曼光谱与红外光谱的关系 难点：拉曼光谱与红外光谱的关系 课时安排： 1.5 学时 §11-1 拉曼光谱原理 一、拉曼光谱 当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。 在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。 由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分 子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱 ,可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程 ,一般其光强仅约为入射光强的 10-10。 1、瑞利散射 虚拟态 当光子与物质的分子发生弹性碰撞时， hυ0hυ0 没有能量交换，光子仅改变运动方向，这种散射称瑞利散射。入射光与散射光的频率相同，如图中 2、3 两种情况。 2、斯托克斯 (Stokes)散射 hυ0h(υ0-υ1) hυ0hυ0hυ0h(υ0+υ1) υ=1 υ=0 图 11-1 瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯散射示意图 当光子与物质的分子发生非弹性碰撞时，可以得到或失去能量，当受激分子

拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验 姓名学号 何婷 李玉环 宋丹 [实验目的] 1、了解Raman光谱的原理和特点； 2、掌握Raman光谱的定性和定量分析方法； 3、了解Raman光谱的谱带指认。 4、了解显微成像Raman光谱。 [仪器和装置] 1、显光谱系统一套，拉曼光谱仪的型号为SPL-RAMAN-785 USB2000+的拉曼光谱仪，自带785nm激光； 2、带二维步进电机平移台一台（有控制器一台）； 3、PT纳米线样品； 4、光谱仪软件SpectraSuite； 5、步进电机驱动软件； 6、摄像头（已与显微镜集成在一起）。 [实验内容] 1、使用显系统及海洋光谱软件对单根或多根纳米线进行显光谱测量，对测量的图和标准图 进行比较，并通过文献阅读对PT纳米线Raman（测量和标准）的谱峰进行指认。 2、使用显微拉曼扫描系统进行二维样品表面拉曼信号收集，并生成样品表面特定波长处的 拉曼信号强度三维图，模拟样品表面拉曼表征。选择多个拉曼波长对样品形状进行观察。[实验结果及分析]

观察PbTiO3的拉曼散射谱并比对具体的拉曼散射光谱数据进行分析，可以找到以上10个拉曼散射峰，分别位于， nm， nm， nm， nm， nm， nm， nm， nm，附近，对应的Raman Shift分别是 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1。（通过Raman Shift=1/λ入射-1/λ散射计算得到） PT纳米线Raman测量的谱峰指认： 分析可知， cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1附近的9个振动模，分别对应于PbTiO3的A1（1TO），E（1LO），E（2TO），B1+E， A1（2TO）， E（2LO）+A1（2LO），E（3TO） A1（3TO）， A1（3LO）声子模。 位于 cm-1附近的模对应PbTiO3纳米线表面的TiO6八面体相对于Pb的振动；位于 cm-1附近的模分别对应于表面Ti-O或Pb-O键的振动；位于 cm-1附近的模对应于TiO6八面体中Ti-O键的振动。而位于 cm-1的振动模为静模。此外，在 cm-1处PbTiO3还具有额外的Raman 振动模，可能与该相中含有大量且复杂的晶胞结构有关。据报道，复杂钙钛矿结构中氧八面体的畸变或八面体内 B位离子的移动在某种程度上会破坏平移对称性，引起相邻晶胞不再具有相似的局部电场和极化率。 位于 cm-1处的拉曼峰强度增强，相比标准PbTiO3纳米线，其余拉曼峰强度均减弱。798nm处样品表面拉曼信号三维强度图：

拉曼光谱的数据初步处理

摘要 本文主要目的是熟悉拉曼光谱仪原理，并掌握拉曼光谱仪的实验测量技术以及拉曼光谱的数据初步处理。 文章首先论述了拉曼光谱仪开发设计、安装调试中所应用的基本理论、设计原理与关键技术，介绍了激光拉曼光谱仪的发展动态、研究方向和国内外总体概况。其次阐述了拉曼散射的经典理论及其量子解释。并说明了分析拉曼光谱数据的各种可行的方法，包括平滑，滤波等。再次根据光谱仪器设计原理详细论述了分光光学系统的结构设计和激光拉曼光谱仪的总体设计，并且对各个部件的选择作用及原理做了详细的描述。最后，测量了几种样品的拉曼光谱，并利用文中阐述的光谱处理方法进行初步处理，并且进行了合理的分析对比。 总之，本文主要从两个方面来分析拉曼光谱仪的实验测量和光谱数据处理研究：一、拉曼光谱仪的结构，详细了解拉曼光谱仪的工作原理。二、拉曼光谱数据处理分析，用合理的方法处理拉曼光谱可以有效便捷的得到较为理想的实验结果。通过对四氯化碳、乙醇、正丁醇的光谱测量以及光谱数据分析，得到了较为理想实验效果，证明本文所论述方法的可行性和正确性。 关键词: 拉曼光谱仪光栅光谱分析

Abstract Purpose of this paperisfamiliar with Raman Spectrometer, and mastery of experimental measurements of Raman spectroscopy and Raman spectroscopy technique spreliminary data processing. The article firstdiscusses theRaman spectrometerdevelopment, design,installation and commissioningin theapplication of the basictheory, designprinciples and key technologies,laserRaman spectrometer developments,research direction and overall profileat home and abroad. The second section describesthe classical theory of Raman scattering and quantumexplanation.And shows the Raman spectra of the variouspossible ways, including smoothing and filtering.Again according tospectrometer design principles discussed in detail the spectroscopic optical system design and laser Raman spectrometer overall design, andthe choice for the role of the various component sand the principle of a detailed description. Finally, the measured Raman spectra of severalsamples, and use paper describesmethods forspectral processinginitial treatment, and for a reasonable analysis and comparison. In summary, this paper mainly from two aspects to analyze experimental measurements of Raman spectroscopy and spectral dataprocessing research: First, the structure of Raman spectroscopy, Raman spectroscopy detailed understanding of the working principle. Second,Raman spectroscopydata processing and analysis, a reasonable approach toeffectiveand convenient Raman spectroscopy can be more ideal results. Through carbon tetrachloride, ethanol, n-butanol and spectraldata analysis spectral measurements obtained more satisfactory experimental resultsdiscussed in this articledemonstratethe feasibility and correctness. Keywords: Raman spectrometer grating spectral analys

无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测

无机盐晶体及水溶液的拉曼光谱检测 实验时间：化学馆332,2013-4-15，杨磊（1153640） 一. 实验目的 1、了解拉曼光谱的基本原理，掌握显微共焦激光拉曼光谱仪的使用方法。 2、测量一些常规物质和复杂样品的拉曼光谱，并能了解简单的分析光谱图。 二、实验原理 拉曼光谱（Raman spectra ），是一种散射光谱。对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。所需要的光能量较低，需要测定的光的强度小。 当用波长比试样粒径小得多的频率为υ的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在透明介质的散射光谱中，频率与入射光频率υ0相同的成分称为瑞利散射；频率对称分布在υ0两侧的谱线或谱带υ0±υ1即为拉曼光谱，其中频率较小的成分υ0－υ1又称为斯托克斯线，频率较大的成分υ0+υ1又称为反斯托克斯线。△υ通常称为拉曼频移，多用散射光波长的倒数表示，计算公式为 1 1 λλ ν- = ? 式中，λ和λ 分别为散射光和入射光的波长。△υ的单位为cm -1。瑞利散射线 的强度只有入射光强度的10-3，拉曼光谱强度大约只有瑞利线的10-3 。 拉曼由于提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析；此外由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具；常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到，所以拉曼发展迅速。 三. 实验仪器和试剂 1. 显微共焦激光拉曼光谱仪 Renishaw inVia （英国雷尼绍公司） 2. 粉碎机、载玻片、盖玻片、胶头滴管 3. 测试样品 常规物质：CCl 4，CH 2Cl 2、硫酸钠、VC 等 自备样品：不同材料的小挂件

拉曼光谱数据库及信息查询系统

第20卷第4期光散射学报V o l120N o14 2008年12月THE J OURNAL OF LI GHT SCATTER I NG D ec12008 文章编号:1004-5929(2008)04-0359-04 拉曼光谱数据库及信息查询系统 董鹍1,王锭笙1,段云彪1,周小芳1,赵金涛4,司民真5,梁二军2,方炎3,张鹏翔1 (11昆明理工大学光电子研究所,昆明650051;21郑州大学物理系,郑州450001; 31首都师范大学物理系,北京100037;41杭州电子工业学院物理系,杭州310037; 51楚雄师范物理系,楚雄675000) 摘要:随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的。目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库。因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义。本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库。本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息。可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询。系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询。根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点。 在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果。操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物。本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充。该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域。 关键词:拉曼光谱;拉曼光谱数据库;物质鉴定 中图分类法:TP392文献标示码:A The Database of Ra m an Spectr u m and Inform ati on Searc h Syste m DOGN Kun1,WANG D i n g-sheng1,DUAN Yun-biao1,Z HOU X iao-fang1, Z HAO Ji n-tao4,SIM ing-zheng5,L I A NG Er-jun2,FANG Yang3,ZHANG Peng-x i a ng1 (11K un M ing science and technolo gy University,iamp e,K unm i n g650051,China; 21Zheng Zhou Un i v ersit y,Physics Depart m ent,Zhengzhou450001,China; 31Cap italN or m al University,Phy sics D e part m ent,Beijing100037,China; 41H ang Zhou electrical industry college,Phy sics D epart m ent,H angzhou310037,China; 51Phy sics D epart m ent of chux iong T eacher's colle g e,Chux iong675000,Ch i n a) Abst ract:W ith t h e deve l o p m ent o fRa m an spectrum equ i p m en,t especially w ith the popu larizati o n of portab l e R a m an spectrum equ i p m ent1The database w ith these equip m ent beco m es ver y i m po r-tant1No w m ost labs o f China have to i m po rt Ra m an equipm ents and database for m aboard1So it s' very i m portant to bu il d our database w hich be l o ng to China1W e use advanced database so ft w are progra mm es to bu ild The Ra m an spectru m databases1The databases have co llected nearly five 收稿日期:2007-06-30 作者简介:董鹍,昆明理工大学在读博士,E-m ai:l dongkun3000@yahoo1com1cn 通讯作者:张鹏翔1E-m ai:l pxzhang@hot m ai.l co m

拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验 [实验目的] 1、了解Raman光谱的原理和特点； 2、掌握Raman光谱的定性和定量分析方法； 3、了解Raman光谱的谱带指认。 4、了解显微成像Raman光谱。 [仪器和装置] 1、显光谱系统一套，拉曼光谱仪的型号为SPL-RAMAN-785 USB2000+的拉曼光谱仪，自带785nm激光； 2、带二维步进电机平移台一台（有控制器一台）； 3、PT纳米线样品； 4、光谱仪软件SpectraSuite； 5、步进电机驱动软件； 6、摄像头（已与显微镜集成在一起）。 [实验内容] 1、使用显系统及海洋光谱软件对单根或多根纳米线进行显光谱测量，对测量的图和标准图 进行比较，并通过文献阅读对PT纳米线Raman（测量和标准）的谱峰进行指认。 2、使用显微拉曼扫描系统进行二维样品表面拉曼信号收集，并生成样品表面特定波长处的 拉曼信号强度三维图，模拟样品表面拉曼表征。选择多个拉曼波长对样品形状进行观察。[实验结果及分析]

观察PbTiO3的拉曼散射谱并比对具体的拉曼散射光谱数据进行分析，可以找到以上10个拉曼散射峰，分别位于， nm， nm， nm， nm， nm， nm， nm， nm，附近，对应的Raman Shift分别是 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1。（通过Raman Shift=1/λ入射-1/λ散射计算得到） PT纳米线Raman测量的谱峰指认： 分析可知， cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 cm-1附近的9个振动模，分别对应于PbTiO3的A1（1TO），E（1LO），E（2TO），B1+E， A1（2TO）， E（2LO）+A1（2LO），E（3TO） A1（3TO）， A1（3LO）声子模。 位于 cm-1附近的模对应PbTiO3纳米线表面的TiO6八面体相对于Pb的振动；位于 cm-1附近的模分别对应于表面Ti-O或Pb-O键的振动；位于 cm-1附近的模对应于TiO6八面体中Ti-O键的振动。而位于 cm-1的振动模为静模。此外，在 cm-1处PbTiO3还具有额外的Raman 振动模，可能与该相中含有大量且复杂的晶胞结构有关。据报道，复杂钙钛矿结构中氧八面体的畸变或八面体内 B位离子的移动在某种程度上会破坏平移对称性，引起相邻晶胞不再具有相似的局部电场和极化率。 位于 cm-1处的拉曼峰强度增强，相比标准PbTiO3纳米线，其余拉曼峰强度均减弱。798nm处样品表面拉曼信号三维强度图： 802nm处样品表面拉曼信号三维强度图：

锂离子电池材料常用表征技术

锂离子电池材料常用表征技术 在锂离子电池发展的过程当中，我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析，以得知其各方面的性能。目前，锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。 电化学测试主要分为三个部分：（1）充放电测试，主要看电池充放电性能和倍率等；（2）循环伏安，主要是看电池的充放电可逆性，峰电流，起峰位；（3）EIS交流阻抗，看电池的电阻和极化等。 1、成分表征 （1）电感耦合等离子体（ICP） 用来分析物质的组成元素及各种元素的含量。ICP-AES可以很好地满足实验室主、次、痕量元素常规分析的需要；ICP-MS相比ICP-AES是近些年新发展的技术，仪器价格更贵，检出限更低，主要用于痕量/超痕量分析。 Aurbac等在研究正极材料与电解液的界面问题时，用ICP研究LiC0O2和LiFePO4在电解液中的溶解性。通过改变温度、电解液的锂盐种类等参数，用ICP测量改变参数时电解液中的Co和Fe含量的变化，从而找到减小正极材料在电解液中溶解的关键[1]。值得注意的是，若元素含量较高（例如高于20%），使用ICP检测时误差会大，此时应采用其他方式。 （2）二次离子质谱（SIMS） 通过发射热电子电离氩气或氧气等离子体轰击样品的表面，探测样品表面溢出的荷电离子或离子团来表征样品成分。可以对同位素分布进行成像，表征样品成分；探测样品成分的纵向分布 Ota等用TOF—SIMS技术研究了亚硫酸乙烯酯作为添加剂加到标准电解液后，石墨负极和LiC0O2正极表面形成SEI膜的成分[2]。Castle等通过SIMS探测V2O5在嵌锂后电极表面到内部Li+的分布来研究Li+在V2O5中的扩散过程[3]。 （3）X射线光子能谱（XPS） 由瑞典Uppsala大学物理研究所Kai Siegbahn教授及其小组在20 世纪五六十年代逐步发展完善。X射线光电子能谱不仅能测定表面的组成元素，而且还能给出各元素的化学状态信息，能量分辨率高，具有一定的空间分辨率（目前为微米尺度）、时间分辨率（分钟级）。 用于测定表面的组成元素、给出各元素的化学状态信息。 胡勇胜等用XPS研究了在高电压下VEC在石墨表面生成的SEI的成分，主要还是以C、O、Li为主，联合FTIR发现其中主要成分为烷氧基锂盐[4]。

拉曼光谱的数据初步处理之欧阳歌谷创作

摘要 欧阳歌谷（2021.02.01） 本文主要目的是熟悉拉曼光谱仪原理，并掌握拉曼光谱仪的实验测量技术以及拉曼光谱的数据初步处理。 文章首先论述了拉曼光谱仪开发设计、安装调试中所应用的基本理论、设计原理与关键技术，介绍了激光拉曼光谱仪的发展动态、研究方向和国内外总体概况。其次阐述了拉曼散射的经典理论及其量子解释。并说明了分析拉曼光谱数据的各种可行的方法，包括平滑，滤波等。再次根据光谱仪器设计原理详细论述了分光光学系统的结构设计和激光拉曼光谱仪的总体设计，并且对各个部件的选择作用及原理做了详细的描述。最后，测量了几种样品的拉曼光谱，并利用文中阐述的光谱处理方法进行初步处理，并且进行了合理的分析对比。 总之，本文主要从两个方面来分析拉曼光谱仪的实验测量和光谱数据处理研究：一、拉曼光谱仪的结构，详细了解拉曼光谱仪的工作原理。二、拉曼光谱数据处理分析，用合理的方法处理拉曼光谱可以有效便捷的得到较为理想的实验结果。通过对四氯化碳、乙醇、正丁醇的光谱测量以及光谱数据分析，得到了较为理想实验效果，证明本文所论述方法的可行性和正确性。 关键词: 拉曼光谱仪光栅光谱分析 Abstract Purpose of this paperisfamiliar withRamanSpectrometer, and mastery of experimental measurements ofRaman spectroscopyandRaman spectroscopytechniquespreliminarydataprocessing. The article firstdiscusses theRaman spectrometerdevelopment, design,installation and commissioningin theapplication of the basictheory,

拉曼光谱仪(Raman)分析测试及应用

拉曼光谱仪（Raman）分析测试及应用 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。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确，以低波数测量能力著称；采用共焦光路设计以获得更高分辨率，可对样品表面进行um级的微区检测，也可用此进行显微影像测量。 性能特点 1.共焦显微拉曼光学系统 2.0.8um的影像分辨率 3.Czerny-Turner对称式结构单色仪 4.实时非侵入与非破坏性检测 5.无须或极少准备样品 6.无消耗性化学废弃物 7.高分辨率 8.工作波数范围大，最低可探测波长可达538.9nm 9.可对样品表面进行um级的微区检测 10.可进行显微成像测量 11.快速检测 12.操作简便 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。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反映了指定能级的变化，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。 应用领域 1.石油领域 检测石油产品质量、定性分析石油产品组成或种类 2.食品领域 用于食品成分的“证实”，以及掺杂物的“证伪” 3.农牧领域 农牧产品的分类及鉴定 4.化学、高分子、制药及医学相关领域 过程控制；质量控制、成分鉴定、药物鉴别、疾病诊断 5.刑侦及珠宝行业 毒品检测；珠宝鉴定 6.环境保护

基于红外和拉曼光谱数据的人工智能学习物质分析方法与设计方案

本技术提供一种基于人工智能对于红外和拉曼光谱数据的快速分析处理方法，包括如下步骤：获取单一样品学习组的红外和拉曼光谱库；对光谱库数据进行统计学过滤去除可疑和无效数据；用人工智能对学习组光谱库进行无监督学习分类；对分类结果区分出的每一类抽样进行化学分析验证分类；如抽样结果达不到应用需求，则返回人工智能程序用化学分析结果进行监督学习分类；通过多次反复分类迭代，人工智能程序自动生成能够满足应用需求的分析预测模型；将模型用于该种样品的未知样快速光谱分析检测。此方法适用于大量样品的快速光谱分析检测，并可以根据需要进行精确度调整；该方法可以被快速运用于不同的样品测试场景中，具有巨大的应用前景和潜力。 权利要求书 1.一种基于红外和拉曼光谱数据的人工智能学习物质分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一，对目标物质进行红外吸收光谱和拉曼发射光谱的采集，对于每种目标被测物质，进行n个不同样品的m次平行测试，因而得到n X m X 2组光谱数据； 步骤二，对获得的光谱数据进行基于以往类似物质数据的统计学分析，去除统计学上的意外或无效数据，从而获得有效光谱数据组；

步骤三，使用人工智能分析程序对有效光谱数据组进行无监督分类处理，并基于程序分析的结果对初始的n个样品进行分组； 步骤四，对每个分组内的样品进行抽样化学方法分析，获得每个抽样样品的准确化学组分数据； 步骤五，基于化学组分数据，用人工智能监督学习算法进行二次分类； 步骤六，重复步骤三至五直至程序习得准确有效的数据分析算法模型； 步骤七，利用习得的分析算法模型，该人工智能分析程序可用于对任意未知样品的光谱分析处理，并返回置信度可靠的物质成分分析结果。 2.如权利要求1所述中的基于红外和拉曼光谱数据的人工智能学习物质分析方法，其特征在于： A：对于n个被采集光谱的样品，只需对每个分组内的k个样品进行化学方法分析，其中 k<

拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告 拉曼光谱（Raman spectra），是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。由分子振动、固体中光学声子等激发与激光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射。 1928年拉曼光谱C.V.拉曼实验发现，当光穿过透明介质被分子散射的光发生频率变化，这一现象称为拉曼散射，同年稍后在苏联和法国也被观察到。在透明介质的散射光谱中，频率与入射光频率υ0相同的成分称为瑞利散射；频率对称分布在υ0两侧的谱线或谱带υ0±υ1即为拉曼光谱，其中频率较小的成分υ0－υ1又称为斯托克斯线，频率较大的成分υ0+υ1又称为反斯托克斯线。靠近瑞利散射线两侧的谱线称为小拉曼光谱；远离瑞利线的两侧出现的谱线称为大拉曼光谱。瑞利散射线的强度只有入射光强度的10-3，拉曼光谱强度大约只有瑞利线的10-3。小拉曼光谱与分子的转动能级有关，大拉曼光谱与分子振动-转动能级有关。拉曼光谱的理论解释是，入射光子与分子发生非弹性散射，分子吸收频率为υ0的光子，发射υ0－υ1的光子（即吸收的能量大于释放的能量），同时分子从低能态跃迁到高能态（斯托克斯线）；分子吸收频率为υ0的光子，发射υ0+υ1的光子（即释放的能量大于吸收的能量），同时分子从高能态跃迁到低能态（反斯托克斯线)。分子能级的跃迁仅涉及转动能级，发射的是小拉曼光谱；涉及到振动-转动能级，发射的是大拉曼光谱。与分子红外光谱

不同，极性分子和非极性分子都能产生拉曼光谱。激光器的问世，提供了优质高强度单色光，有力推动了拉曼散射的研究及其应用。拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域，对于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构都有很大价值

拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告 戚嘉杰(151242034)? 南京大学匡亚明学院 2018.05.25 引言 拉曼光谱是分子或者凝聚态物质的散射光谱。如果光线射向透明物体，光与物体内的粒子发生碰撞时就产生了散射现象。大部分的散射光子与入射光具有相同的频率。具有不同频率的散射光现象就是拉曼散射。 拉曼散射是单色光与分子或者晶体物质发生非弹性散射的结果。介质分子本身振动或转动造成入射光与介质分子之间交换能量，使得散射光频率发生改变。于是研究拉曼光谱可以有效的研究分子结构分子振动能级。拉曼光谱已经成为物质鉴定的有效手段。 1实验目的 1.掌握掌握拉曼散射的基本原理，学会根据拉曼散射谱线辨别其简正模式 2.掌握拉曼散射的实验技术 2实验原理 如果光线射向透明物体，光与物体内的粒子发生碰撞时就产生了散射现象。大部分的散射光子与入射光具有相同的频率。具有不同频率的散射光现象就是拉曼散射。拉曼散射是最弱的，通常小于入射光的10?6。 实验得到的拉曼散射光谱图，其谱线有三个明显的特征： 1.拉曼散射谱线波数随入射光波数变化而变化。对同一样品同意拉曼线的波数差不变。 2.若以入射光波数为中心点，两边分别是斯托克斯线与反斯托克斯线。 3.一般情况下，斯托克斯线的强度大于反斯托克斯线。 2.1拉曼散射经典解释 入射光作用下分子被诱导一个偶极矩，在入射光场不太强的情况下，感应电偶极矩P与入射光场E之间呈现线性关系： P=αE(1)?电子邮件:151242034@https://www.wendangku.net/doc/e24546498.html,

在P 和E 不在同一方向的情况下α是一个3×3的对称矩阵，即a ij =a ji 。 如果分子中原子处于平衡位置附近振动，则分子的极化率将会发生改变。当振动幅度不大时可以使用简谐振动来近似。分子第k 个简正坐标可表示为 Q k =Q k 0cos(ωk +φk ) (2)此时a ij 将受到分子振动的微扰，它可用对简正坐标进行泰勒展开： a ij =(αij )0+ k ?αij ?Q k 0Q k +12 k, ?2αij ?Q k ?Q 0Q k Q + (3) 这样不难得知拉曼散射是同分子的某个振动模式中电极化率是否发生变化相关联的。若入射光场表示为 E =E 0cos(ω0)t (4) 其对分子产生的电偶极矩为P =a ij E . 2.2拉曼散射的量子解释 量子力学中频率为ν0的入射单色光视作能量为hν0的光子，与分子相互作用的过程可以视作是碰撞过程。拉曼散射就是一种非弹性碰撞。 发生碰撞时可以使用跃迁图进行表示。在基态与激发态的分子受到入射光子的碰撞后，激发到各自的激发虚态，他自发向下跃迁辐射光子。若其能量为h (ν0??ν)，则为斯托克斯线，若能量为h (ν0+?ν)，则为反斯托克斯线 。 图1:拉曼散射的量子力学解释 2.3拉曼散射的偏振态与退偏度 在散射过程中即使入射光时偏振光，其散射光的方向通常与其不一致，他们之间的关系由?α?Q k 决定。由此可以确定分子振动的类型与其相应的振动模式。 由于宏观上有大量分子在空间上的取向各有不同，因此宏观上会产生退偏现象。散射光两方向的强度可以使用I y 与I x 表示，那么退偏度的定义是 ρn =I y I x (5) 这是自然光入射的退偏度，理论计算能得到以下结果 ρn =6γ245a 2+7γ2 ρ⊥=ρ =3γ245a 2+7γ2(6)

SciAps简易显微拉曼光谱仪Inspector

SciAps简易显微拉曼光谱仪Inspector 拉曼光谱仪/基本原理 Raman光谱是散射光谱，它是电磁波谱中出现的一种现象，是一种激光测量技术。当激光照射在样品（固、液、气）上时，光子与分子碰撞发生散射，由于分子的转动振动，拉曼散射光的频率较入射光频率发生偏移，这个偏移称拉曼位移，拉曼位移是分子的特征体现，由拉曼位移做出的拉曼光谱图反映分子的指纹讯息。通过分析拉曼光谱图实现对物质分子的定性鉴定。 拉曼光谱仪/软件 软件：Nuspec 1、适用于SciAps所有的拉曼光谱仪，集数据采集、分析、数据库匹配、鉴定于一体 2、参数优化：积分时间，激光功率极化功能（部分型号） 3、数据采集：单次/多次/连续扫描，延时定时扫描功能 4、谱图功能：谱图排序、平均，可自动保存 5、参考功能：去除环境光 6、校正功能：对轴进行校正，符合标准X ASTM 7、分辨率功能：扫描后可查看和选择不同的分辨率显示谱图 8、基线功能：可选择基线校正，去除荧光背景（Gauss优化） 9、后处理功能：读数、标注、截图等、 10、谱图格式：dnu、spc 、ASCII等格式 11、数据库添加：一键导入数据库、任意谱图可进入数据库 12、数据库匹配鉴定：匹配系数实时分析，谱图实时比对功能 13、数据库算法：三种光谱匹配算法，可消除假阳性与假阴性 14、数据库报告：可报告，保存，打印数据库匹配鉴定结果

软件：Library Builder 适用于数据库的创建与修改，任意谱图(dnu，spc，ASCIl格式)均可为源文件，光谱范围不限，数据库，可任意添加，更名，删除，支持第三方数据库 软件：GRAMS Al 适用于拉曼谱图处理与分析，PLS偏最小二乘算法进行拉曼光谱定量分析，是第三方软件，随机附送 软件：Nulmage 专用于ExamineR显微拉曼系统成像，进行高分辨动态图像观测与分析软件：Proscope 专用于台式拉曼光谱仪Advantage与手提式拉曼仪Inspector，很容易组建拉曼光谱仪进行痕量、微区分析。 拉曼光谱仪/数据库 标准数据库：中英对照，可选配各种类型(如爆炸品、毒品( TICs）、有毒工业原料（TIMs）、化学战试剂（CWAs)、化学品、药品、塑料、矿物宝石等)的标准数据库；数据库可无限扩展，可兼容第三方数据库。 该数据库适用于所有机型。 显微镜附件/NuScope 显微镜附件NuScope专用于手提式拉曼光谱仪Inspector和台式拉曼光谱仪Advantage，

表面增强拉曼光谱数据处理方法研究

表面增强拉曼光谱数据处理方法研究 拉曼光谱作为一种快速、无损、检测限制小而选择性高的分子散射光谱,可以对有机物、无机物以及掺杂体系混合物等实现精准的检测分析。但由于物质分子的拉曼散射面较小,故拉曼光谱强度很是微弱,加大了光谱检测与分析的难度。表面增强拉曼光谱（Surface Enhanced Raman Scattering,SERS）采用经特殊制备的表面粗糙金属或溶胶作为活性基底,可使表征物质结构信息的拉曼光谱获得10⁶¹0¹⁵倍的增强,拥有超高的检测灵敏度。近年来,SERS在生物医学、食品安全、环境保护、材料分析等众多领域得到广泛应用,尤其在痕量检测方面,甚至达到了单分子分析水平。 然而,由于SERS测量仪器与技术本身的问题,测得的原始光谱包含有大量噪声、荧光背景和其它组分的干扰信息;且SERS数据量庞大,冗余严重,这严重影响了光谱分析模型的稳定性与可靠性。因此,如何快速、准确地从复杂原始光谱中最大限度的去除干扰、提取有效信息,是SERS光谱数据处理技术要解决的关键问题。针对SERS光谱普遍存在的荧光背景严重干扰光谱解析的问题,本文提出了一种基于迭代非对称加权惩罚最小二乘的IAWPLS算法,该方法使用softsign函数引入局部对称加权的思想,并通过迭代调整估计基线的权重,避免了现有基线校 正方法中常见的估计基线偏低、校正后光谱抬升的现象。实验结果表明,IAWPLS 方法不仅能够对不同基线类型的SERS光谱进行基线校正,并且与其它基线校正 方法相比,在准确度、稳定性和便捷性上具有明显优势。 此外,校正后光谱的聚集度得到显著提升,说明该方法在去除背景信号干扰 的同时,能有效地保留SERS的谱峰信息。针对SERS光谱数据维数高、且包含较多冗余使得光谱分析效率低、模型准确性和稳健性差的问题,本文研究了光谱特征提取方法,将连续投影算法用于SERS光谱波数间隔的提取,得到区间选择的连续投影算法,改善了单一波数提取容易造成重要特征信息的缺失问题。使用不同的区间长度对4-MBA、R6G与BSA三类SERS混合光谱和4-MBA、4-MBY两类相似SERS混合光谱分别进行波数提取,然后构建了PCA-LDA、PLS-DA、SIMCA和KNN 四种分类器进行分类判别。实验结果表明,该方法在保持较高分类准确率的同时,简化了分类模型,提升了模型的计算效率,对于SERS光谱的在线分析具有重要意义。