Путеводитель по о м мано оско ос пект о оскопи
拉曼дл начинающих - обучающие идео
Введение в Раман с燕迪
ЭкспертвРаманспектроскописиDi Yanоздалвместеснамиобучающиевиде,овкоторыхвеселоидоступнообъясняетпринципыработыРамандляначинающихпользователей。ПодипишитесьнанашканалYouTube,чтобынепропуститьновуюсерию!
Основы Раман спек кт оскопи
Что тако о рам мано ос ска а - спект оскопи ?
Принцип Раман спек кт оскопи
Рамановскаяспектроскопияотноситсякметодамколебательнойспектроскопии。Этоозначает,чтоспомощьюметодапроводитсяхимическийанализобразца。Длявозбуждениямолекулярногоколебанияприменяетсясвет。Далеевзаимодействиесветаивеществаанализируетсяиинтерпретируется。
Методоснованнанеупругомрассеяниисвета,возникающемприоблучениивеществамонохроматическимисточникомсвета。,Послетогокакэтотмонохроматическийсветпропровзаимодействовалсобразцом,оченьнебольшаячастьрассеянногосветаизменяетдлинуволны。
Это на аз о с аетс Раман ф - фектом。Теперьмыможемсобратьэтотрассеянныйсветспомощьюспектрометраииспользоватьегодляполученияинформацииобобразце。
РаманЭффект
Когдафотонысвета«падают»навещество,большаячастьрассеянногосветанеменяетсвоюдлинуволны。,Напримересливынаведетезеленуюлазернуюуказкунастену,вывсегдаувидитезеленуюточку。Рассеянныйсветбудетиметьтакойжецветкакипадающийсвет,иэтоявлениена сс се тс се нием Рэлея。
Однакоприпадениисветанавеществотакжемогутпроисходитьпроцессынеупругогорассеяниясвета,которыеприводяткизлучениюрассеянногосветасдругойдлинойволны。Обычноэтопроисходитиз——замолекулярныхколебаний。Этоявлениерассеяния,котороебылопредсказаноАдольфомСмекалемв1923годуиобнаруженоКВ。Раман в 1930年р оду у а с с етс о омРамана。
Применение Раман з ффек кта в спек кт оскопи
ОбнаружениеипониманиеРаманэффектаоткрылодверьновомуметодуспектроскопии。ОднакотолькосоткрытиемисозданиемлазеровметодРаманпо——настоящемуприжился,поскольку、какужеупоминалосьвыше,длярамановскойспектроскопиинеобходиммонохроматическийсвет。
Такимобразом,образецоблучаетсялазернымизлучением,арассеянныйсветанализируетсяспектрографом(используетсядисперсионнаяили英尺——технология)。В ито о о и е мы пол о и аемрамановскийспектр,которыйпоказываетнамхарактерные“полосы“;исследуемоговещества。
Как а або отает ам мано оск а а - спект оско опи ?
Удивительно,нопостроитьрамановскийспектрометрнасамомделедовольнопросто!ЕслиВыпосмотритенаYouTube,выможетенайтивидеороликиизсерии«Сделайсам»,которыепокажутВам,какпровестиоченьпростойэкспериментдляполученияспектральныхданных。ПоэтомуВыможетенайтирамановскиеспектрометрыпрактическивлюбомисполнени:инастольные,исследовательски,епортативны,емикроскопы在线испектрометры。
Чтобыполучитьспектрыкомбинационногорассеяния,Вампростонужносфокусироватьлазернаобразце,которыйвыхотитеисследовать。Однакоэтотобразецнедолжендемонстрироватьфлуоресценциюдлялазера,используемогодлявозбуждения。Еслифлуоресценцияприсутствует,тоонаперекроетбольшуючастьэффектакомбинационногорассеяния,посколькуРаманнамногосла п по с с а а а не ени и сл л с минес с ени ен。
Послетогокаклазерныйлучпопалнаобразец,рассеянныйотобразцасветпропускаютчерезспециальныйфильтр(чтобыизбавитьсяотсветавозбуждающеголазера)。Затемсветнаправляетсянарешетку、котораяразлагаетизлучениеподобнопризмеподлинамволн。ИвсамомконцеэтоизлучениепопадаетнаПЗС-детектор(CCD),которыйрегистрируетспектрвза а - ис симост о о инт т。
Как и а амано с ск ки и спект т ?
Вначалемыупоминали,чтоспектркомбинационногорассеяниясодержитопределенные«полосы»。Этиполосыуникальныдляопределенныхфункциональныхгрупп,ачастоидлявеществ。Линиикомбинационногорассеяниясветапредоставляютинформациюохимическомсоставевещества,атакжеокристалличности,полиморфизмеилиизмененияхдавленияитемпературы。
Рамановскийспектр——этомощныйинструментдляисследованияматериалов,разработкиновыхфармацевтическихпрепаратов,атакжедлявсего,гдетребуетсяхимическиймикроанализвплотьдонанометровогодиапазона。СпомощьюРаманможнопроводитьанализобразцовсточностьюдо 0,5 мкм (500 нм)。,чВсетодляэтогонужно——этоконфокальныйрамановскиймикроскоп。
Раманмикроскопия
Какправило,длинаволнылазерногоизлучения,используемоговРаманспектроскопи,инаходитсяввидимомспектральномдиапазоне,этоозначает,чтолазерноеизлучениеможетсвободнопроходитьчерезстекло,используемоевпредметныхстеклахилилинзахмикроскопа。Следовательно,вполневозможноинтегрироватьрамановскийспектрометрвоптическуюсхемустандартногомикроскопа。
НасамомделедовольночастоРаманмикроскоппредпочтительнееклассическогонастольногорамановскогоспектрометра,посколькуРаманмикроскоппредлагаетпростойподход«наведииснимай»инетребуетбольшойдополнительнойподготовкиобразцов。Образец(например,графеновыеволокна)необходимопоместитьподобъективмикроскопа,далеевыбираетсяточкаана али р л тем п о о о одит тс ст с е т ист т а а。
Прощеговор,ярамановскиймикроскоп-этоустройство,оснащенноелазеромимикроскопомдляпроведенияанализаметодомРаманспектроскопии。Для力量ам мано оск ка м мик оскопивизуализацияиграютцентральнуюроль,поэтомумыпосвятилиейспециальныевеб——сайты。
Раман Спектроскопия и асто зада аем и т вопросы
Часто зад да а аем м вопросы о Раман спек кт оскопи
Что тако ое Раман спек кт оскопи ?
Рамановскаяспектроскопияосновананавзаимодействиисветасхимическимисвязямиввеществе。Этодаетподробнуюинформациюохимическойструктуре,полиморфизме,к и исталл ли и ин ост ти мол ол ин о о ри ина амик。
Какуюинформациюпредоставляетрамановскаяспектроскопия吗?
Рамановскийспектрподобенхимическомуотпечаткупальца,которыйчеткоидентифицируетмолекулуилиматериал。Итакже,какчеловеческийотпечатокпальца,спектркомбинационногорассеяниясветаможносравнитьсосправочнымибиблиотеками,длятогочтобыоченьбыстроидентифицироватьматериалилиотличитьегоотдругихобразцов。Библиотекиспектровкомбинационногорассеяниячастосодержатсотниитысячиспектров,скоторымипроводитсясравнениеспектраобразцадляопределенияаналита。
Раманспектрдаетследующиепредставлениеобобразце:
- Химический состав с со о к ста
- Кристалличность,полиморфизм
- Загрязнения Загрязнения дефекты
- Термическое механическое о озде ст и и
Есть ли требова ани и к об а аз с ам?
ДляРаманспектроскопииприменяетсяуниверсальныйметодотборапроб。Поэтомуспектроскопиякомбинационногорассеяниясветаподходиткакдлянеорганических,такидляорганическихматериалов。Однако,посколькуметодоснованнадовольнослабомэффектекомбинационногорассеяния,другиеспектроскопическиеэффектыиопределенныесвойстваматериаламогутсерьезномешать(напримерфлюоресценция。
Вслучаефлуоресценцииобразцаневозможнополучитьрамановскогоспектрахорошегокачества。Однакопереходналазерыближнегоинфракрасногодиапазона(NIR)итехнологиюFT-Ramanявляетсявэтомслучаеправильнымрешением。Этопозволяетуменьшитьилиполностьюисключитьфлюоресценцию。Другой,болеесерьезнойпроблемойявляютсясильнопоглощающие(например,черные)образцы——пример:углеродныенаполненныеполимеры。
Скольковременинужнодляполучениярамановскогоспектра?
Время,необходимоедляизмеренияспектракомбинационногорассеяния,зависитотнесколькихфакторов,такихкакжелаемоекачествоспектра,свойстваобразца,иконечноже,используемыйрамановскийспектрометр。Обычноспектрыкомбинационногорассеянияхорошегокачестваможнопол о се скол ол ко сек и н。
Каковыобластиприменениярамановскойспектроскопии?
Рамановскаяспектроскопияможетбытьиспользованавовсехобластях,гдетребуетсянеразрушающий(микроскопический)химическийанализивизуализация。МетодРаманспектроскопиидаетответынакачественныеиколичественныеаналитическиевопросы。
,РВцеломаманпроствиспользованииибыстропредоставляетключевуюинформациюдляхарактеристикихимическогосоставаиструктурыобразца。,Впринципенеимеетбольшогозначения,являютсялиобразцытвердыми,жидкимиилигазообразными。
Вотнекоторыеприменениярамановскойспектроскопии:
- Фармацевтика
- Геология минерало и
- Полупроводники
- Исследованиематериалов
- Наука о жизни
