微型拉曼光谱仪杂散光分析及抑制方法的改进

作为一个微弱光信号探测系统,拉曼光谱仪中的杂散光分析可以为其设计提供较大帮助。针对微型拉曼光谱仪系统,结合光学设计和三维建模优化了其光机结构,系统分辨率为0.7 nm,体积为110 mm×95 mm,属便携式微型拉曼光谱仪,并基于杂散光分析软件TracePro对系统进行了光线追迹和仿真分析。首先通过优化孔径光阑初步抑制了入射处带来的杂散光,然后针对系统内部的主要杂散光(光栅零级衍射光)抑制装置即光学陷阱进行了详细分析和设计改进,改进后的光学陷阱较改进前更有效地利用了光谱仪内部空间,且分析结果表明改进后的光学陷阱将杂散光线数量减少了50%,杂散光归一化辐照度强度从10-5降低至10-7,在微型化的同时可有效抑制微型拉曼光谱仪系统中的杂散光,将更加有利于微弱信号的探测,为微型拉曼光谱仪的设计和装调提供了参考。     

测量时间分辨拉曼谱实验装置的研制

测量时间分辨拉曼谱实验装置的研制王晶晶金榕周赫田邹英华（北京大学物理系人工微结构及介观物理国家重点实验室北京１００８７１）孙志勇（北京理工大学四系４３１教研室北京１０００８１）ＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｅｔｕｐｆｏｒＴｉｍｅ－ＲｅｓｏｌｖｅｄＲ...     

激光拉曼光谱仪的全系统校正

提出了一套对激光拉曼光谱仪进行全系统校正的完整方案，并在一台ＳＰＥＸ １４３０型双单色仪单道拉曼光谱仪上全面实现了这套校正，包括谱仪的波数精度及重现性，狭缝函数，光谱分辨率，功率传递系数，光谱响应，偏振光谱响应，偏振传递性能及寄生谱带检查。结果表明，在激光拉曼谱测量中许多源于光谱仪体系的测量误差实际上是不可避免的，因此对常用的谱仪要作日常的状态监控和至少一次全面系统校正，是激光拉曼谱学研究的先决条     

基于微控制器的拉曼光谱仪控制系统

使用STM32F303微控制器为核心,重新设计了高精度长焦距双光栅光谱仪(SPEX1403)的控制系统.重新设计的控制系统具有测量拉曼光谱的全部功能,具有完善的可编程加减速功能,并使用USB VCP协议与计算机通讯.     

基于绝对拉曼差谱技术的白酒乙醇浓度测量

随着拉曼光谱技术的快速发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,拉曼光谱在食品安全快速分析领域显得极为重要。目前拉曼光谱用于白酒质量的定量分析还较少。因为在不同乙醇浓度下,乙醇水溶液微观结构不同,所以其拉曼光谱会有区别。提出一种绝对拉曼差谱分析新方法来定量分析这些光谱区别,并用于定量获取乙醇的浓度。把拉曼光谱进行强度归一化,然后把待测样品的光谱减去纯乙醇的光谱,再取绝对值就获得了绝对拉曼差谱。绝对拉曼差谱的强度和浓度有很好的相关性。利用这种关联测量了一系列瓶装白酒的乙醇含量。测量值与白酒标识的度数吻合得非常好,这也证明了绝对拉曼差谱的可靠性。基于该方法,系统地测量了西安市一系列散酒的拉曼光谱。绝对拉曼差谱分析显示散酒的乙醇浓度普遍比其标识值偏低几度,这也凸显了散装白酒需要加强监管。实验证明利用绝对拉曼差谱技术可为白酒乙醇浓度测量提供一种快速检测方法。     

凹面光栅拉曼光谱仪的光学设计

在传统Czerny-Turner光谱仪结构的基础上,设计了基于凹面光栅和球面聚焦反射镜结构的便携式拉曼光谱仪。在子午面内利用凹面光栅像差理论得到了消初级彗差公式,并结合几何关系,得出了像面大小和系统参数的关系式。以532 nm的激光作为激发光源,物方数值孔径为0.12,探测器选用1024 pixel×64 pixel的电荷耦合器件(CCD),其中像元合并使用变成了一个线阵CCD。利用Zemax软件对设计结果进行模拟和分析,得到了一个在537~615 nm波长范围内均能实现0.3 nm光谱分辨率的紧凑结构。在Zemax软件非序列模式下对像面进行分析,整个波段都在CCD接收范围内,证明了该结构的可行性。     

SPEX-1403拉曼光谱仪扫描控制和数据采集系统的研制

我们研制成用于 SPEX— 1 0 4 3拉曼谱仪的数据采集 /扫描控制系统。编制了运行在WINDOWS 3.1操作系统下的拉曼谱仪扫描和数据采集软件 ,由于采用了一些新方法 ,此系统不仅可以替代原有的 DM1 A,而且在功能上比原系统有所加强并易于使用     

光谱仪谱线和谱带弯曲现象的精确表述方式

在矢量衍射理论基础上给出了任意倾斜入射下的光栅方程一般形式以及衍射极角和衍射方位角的完整解析表达式,由此首次导出了平面光栅光谱仪谱线和谱带弯曲量的精确计算公式和对应于衍射极角和衍射方位角的两类角色散公式,比较了谱线弯曲精确公式和近似公式的计算结果,进而指出和弥补了近似公式的不足,并数值考察了入射狭缝高度对光谱仪色散能力的影响程度。由于在以上各式的推导过程中未作任何近似,且涉及到了导致谱线和谱带弯曲的所有可能因素,因而它要比以往所用近似公式更为全面和可靠,可作为实际光谱仪器设计、测试、装调和使用的理论依据。     

用便携式拉曼光谱仪获取烟草花叶病毒的表面增强拉曼光谱

用微波加热方法制得胶态纳米银,以该纳米银为基底,用激发波长为785 nm的便携式拉曼光谱仪获得了烟草花叶病毒的表面增强拉曼光谱。将获得的烟草花叶病毒的SERS谱与文献对比,TMV的SERS谱的谱峰都来源于蛋白质及核酸,与TMV的核壳结构是一致的。     

转镜式光谱仪光程差和非线性的研究

对转镜式高速干涉光谱仪的基本原理进行了介绍,给出了无晃动和有晃动两种情况下,轴上和轴外光线的光程差公式,并对结果进行了初步分析,发现晃动将使光程差大小发生变化,但不改变轴上光线零光程差的位置.光程差的非线性是转镜式干涉仪的天生缺陷,它和转镜的折射率、工作角等参量有关,使非线性最小可得出最佳折射率为2.9左右,从光程差误差的容限可以计算出对工作角的要求,折射率为最佳时,工作角可达13.3°,根据对非线性的分析结果,给出了转镜主要参量选择的原则.     

n-SiC的电子拉曼散射及二级拉曼谱研究

研究了利用离子注入法得到的掺氮n-SiC拉曼光谱. 理论线形分析表明,与4H-SiC相比,6H-SiC中LO声子等离子体激元耦合模(LOPC模)拉曼位移随自由载流子浓度变化较小. 5145nm激发光下得到的电子拉曼散射光谱表明,k位处由1s(A₁)到1s(E)的能谷轨道跃迁带来的拉曼谱6H-SiC中有四条,4H-SiC中有二条;高频6303及635cm^-1处观察到的谱线被认为与深能级缺陷有关. 最后,利用纤锌矿型结构二级拉曼散射选择定则指认了6 关键词： 碳化硅 电子拉曼散射 轨道能谷分裂 倍频谱     

LRZ-1型激光拉曼光谱仪计算机系统的研制

计算机技术的引入,使现代光谱仪器的整机性能大大提高,主要表现在:(1)以计算机为基础对光谱仪器的扫描装置及全部操作过程实行精确的自动控制;(2)将测试得到的原始光谱数据记录并贮存在计算机中,通过各种灵活、有效的处理算法,对这些数据进行多种后期加工处理。这样就大大提高了仪器的测试分析精度和自动化程度。基于上述指导思想,我们设计研制了APPLEⅡ微型机为核心的LRZ-1型拉曼光谱仪计算机系统。其主要性能特点如下: 1.以微机为中心,配以光学读数头,扫描采样控制接口,对光谱仪的扫描伺服系统实行闭环控制、检测和实时数据采集,使仪器扫描机构的重复精度达到0.1cm~(-1)以内。2.提供丰富的软件功能以实现对谱图的处理。其主要功能为:(1)重复扫描,累     

现代高分辨拉曼光谱仪的配置及应用研究

拉曼光谱分辨率是关系到从光谱中提取出样品结构信息的关键参数,高分辨拉曼光谱能够提供更多、更精细的样品有关信息。在此全面分析了现代高分辨拉曼光谱仪中决定光谱分辨率的各参数,辨析了易于混淆的分辨率和色散度概念。用理论分析和实验结果说明光栅密度与光谱分辨率的关系以及采用高密度光栅增进光谱分辨率所受到的限制、如何利用长焦长光栅增进光谱分辨率而不损害仪器通光效率、入射狭缝宽度对光谱分辨率及灵敏度的影响,在此基础上如何求得一个合理的平衡选择;并且用不同配置的现代新型拉曼光谱仪实验研究了多层硅结构中的应力分布和单壁碳纳米管管径分布,实验结果清晰地佐证了以上分析,并充分说明了拉曼光谱测量中选择分辨率的重要性。     

胰蛋白酶溶液的激光拉曼谱

本文报道了用硝基苯萃取处理前后的胰蛋白酶溶液的拉曼光谱。通过分析酰胺Ⅰ和酰胺Ⅲ的拉曼特征频率，初步推断出该胰蛋白酶是含有α－螺旋、β－折叠和无规卷曲结构。同时对其侧链结构也做了初步分析     

胰蛋白酶溶液的激光拉曼谱

胰蛋白酶溶液的激光拉曼谱柯惟中，余多慰（南京师范大学南京２１００９７）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＴｒｙｐｓｉｎｉｎＡｑｕｅｏｕｓＳｏｌｕｔｉｏｎ￥ＫｅＷｅｉｚｈｏｎｇａｎｄＹｕＤｕｏｗｅｉ（ＮａｎｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｊｉｎｇ...