傅立叶喇曼旋光实验技术

所谓的喇曼光性(ROA)是指手性分子对于左右圆偏振光,具有很小差别喇曼散射截面(10~(-4))的现象。测量这种微小的差别的实验技术目前已有所发展,近年傅立叶喇曼光谱技术迅速发展提示我们思考傅立叶喇曼旋光实验的可能性,在此,我们将应用傅立叶振动圆二色性中的有关概念来探讨实现傅立叶喇曼旋光实验技术的可能性。     

新实验技术在材料研究中的应用讲座 第十讲 激光喇曼光谱及其应用

一、前 言 1928年 C.V.Raman和 K.S.Krishnan[1]公开发表了苯和甲苯的喇曼光谱.50多年来,喇曼光谱已成为研究分子振动的重要手段.特别在1961年Herzberg和Stoicheff提出使用激光作光源以后,Porto和Wood[2]在Columbs会议上报道了使用的效果,比用汞灯作为激发光源显示出巨大的优越性,使喇曼光谱进入了“文艺复兴”的新阶段.在此基础上,又发现了新的喇曼效应,应生了非线性喇曼光谱学[3],包括受激喇曼效应、倒喇曼效应、超喇曼效应、相干反斯托克斯喇曼散射以及电子喇曼效应等,在物理、化学、生物学和材料学等领域开展了广泛的探素研究,不仅…     

单脉冲喇曼散射技术测量高压燃烧场组分浓度

介绍了自发喇曼散射技术的基本原理、实验方法及对高压燃烧场的测量结果。利用Nd:YAG激光的三倍频输出激发振动喇曼散射,在单脉冲条件下测量了高压模拟燃烧室内不同化学配比条件下以氢气-空气预混燃烧场为主要组分(N2,O2,H2O,H2等)的喇曼光谱,获得了主要组分浓度随燃烧时间、燃烧场压力的变化规律。实验中利用偏振技术有效地提高了信噪比。通过优化激光光束形状及光路设计避免了等离子体光谱对喇曼信号的干扰。     

液芯光纤喇曼光谱的研究

本文叙述了利用液芯光纤技术获得最佳自发喇曼光谱的方法和条件。用16mW He-Ne激束为泵光浦源,获得了较高强度的溴苯自发喇曼光谱。首次用测量喇曼信号强度的方法,计算出光纤衰损系数α,从而获得了最大喇曼光谱所对应的最佳光纤长度。本文以15OmW Ar离子(488nm)激光器为光源,用Spex1403喇曼系统,得到了丰富的溴苯喇曼光谱,比用普通方法获得的喇曼光谱强度高两个数量级。实验结果与理论计算基本符合。     

蛋白质结构和功能的紫外共振喇曼光谱研究

紫外共振喇曼光谱技术是研究复杂大分子结构的有力工具。结合作者在美国Pittsburgh University期间所做的工作，介绍了用紫外共振喇曼光谱研究肽和蛋白质结构与功能的现状和进展，N-methylacetamide和glycyglycine水溶液光化学异构过程的紫外共振喇曼光谱研究，简述了紫外共振喇曼光谱实验技术要点。本文还跟踪国际最新研究成果，介绍了利用紫外共振喇曼光谱技术研究蛋白质的折叠和去折叠过程。     

固体的光散射讲座第二讲 分子振动及其喇曼光谱

分子的振动能量是量子化的,这些不连续的能量可用对应的一组振动量子数表示.当光和分子相互作用时,分子从一个振动量子态跃迁到另一个量子态所产生的光谱(喇曼谱和红外谱),我们称它为分子振动光谱.喇曼谱与红外谱,都是用来研究分子振动、分子碰撞所导致的能级跃迁、分子与光子以及其他粒子之间的相互作用等物理过程,从而提供对分子或固体的某些信息并推断分子或固体的空间构型及其对称性.喇曼光谱术已成为分析分子振动和晶格振动的重要实验手段.振动喇曼谱的理论是分子光谱学的一个重要方面. 激光出现以后,大大推动了喇曼光谱实验和理论研究…     

稀土配合物的喇曼散射和超喇曼散射效应

以可见光为激发光,观测了稀土配合物的喇曼散射和超瑞利、超喇曼散射光谱,简单论述了超瑞利和超喇曼散射的理论,对实验测出的谱线进行了认证与分析     

喇曼光谱的最新进展

1987年 12月 7日至11日,印度坎普尔(Kanpur)举行了国际先进喇曼光谱讨论会(Workshop on Advanced Raman Spectros-copy),该会议同时纪念喇曼诞生100周年和喇曼效应发现60周年.20几个国家的100多位代表就喇曼光谱的最近进展进行了广泛深入的讨论.几个方面的研究工作引起了与会者的巨大兴趣,被认为是该领域的最新进展.1.实时监测分子固体振动的周期及衰减 美国麻省理工学院的K.A.Nelson报道了一种新的喇曼光谱技术——冲击受激散射技术(impulsive stimutated scattering,简记为ISS).该项技术首先是用飞秒(Femto Second)的脉冲激光选择性…     

光纤共振和预共振喇曼光谱

在液芯光纤内产生共振和预共振喇曼效应,喇曼光谱强度可以大幅度提高,最高可达10⁹倍.本文介绍获得光纤(预)共振喇曼光谱的可行性、实验及实验结果.用远离吸收带的激光激发获得了α甲基吡啶预共振喇曼光谱.用小功率激光(0.8mW)、低浓度溶液(9.6×10¹²mol/L)还获得了β叶红素在CS₂中的共振喇曼光谱.     

液体的脉冲差分光声喇曼光谱

采用脉冲光声方法测量了各种有机和无机液体的受激喇曼光谱,探讨了影响这种光谱技术灵敏度的主要原因,即来自线性吸收信号的干扰,并进一步采用一种改进的方法——差分方法,消除了线性光声信号的影响,可以测量到比较弱的喇曼谱线以及浓度比较低的物质的喇曼光谱,并探讨了这种技术在痕量物质测量以及探测环境污染物质等领域中的应用前景.     

光纤共振和预共振喇曼光谱(英)

在液芯光纤内产生共振和预共振喇曼效应，喇曼光谱强度可以大幅度提高，最高可达109倍．本文介绍获得光纤（预）共振喇曼光谱的可行性、实验及实验结果．用远离吸收带的激光激发获得了α甲基吡啶预共振喇曼光谱．用小功率激光（0．8mW）、低浓度溶液（9．6×10(-12)mol／L）还获得了β叶红素在CS2中的共振喇曼光谱．     

二维喇曼成像

Renishaw转换器系统的喇曼显微镜能提供二维喇曼成像和分析的最快方法。过去,由于喇曼扫描光效率很低,严重阻碍了喇曼的发展。不管怎样,该公司的方法是采用喇曼显微术,使仪器具有更大的光通量和探测效率。在很短的时间内用确定的喇曼光谱可鉴定微探针模型中样品的分子种类。在显微镜模型中,形成一个显示样品内部分子种类位置的图像。     

喇曼光谱对血糖的半定量分析

血糖检测一般采用酶化和生化方法,但这些方法都是有损破坏性的检测方法.本文利用喇曼光谱技术来检测血糖浓度,并且建一种新的数据分析方法来分析血糖的含量,以探索一种无损、快速的血糖检测方法.以小白鼠为实验模型,麻醉的小白鼠在注射葡萄糖后半个小时开始抽取小鼠尾巴处的血液进行喇曼光谱的获取,此后每间隔15 min对小鼠尾巴进行抽血并获取血液的喇曼光谱,在每次测量小鼠血液喇曼光谱的同时用血糖仪来监测血糖浓度的变化情况以用来做参比.1 125 cm^-1是葡萄糖的喇曼特征峰,血液中的葡萄糖称为血糖,因此我们把血液光谱中的1 125 cm^-1作为血糖峰,1 549 cm^-1为血红蛋白的喇曼特征峰,人体中的血红蛋白是稳定的,所以本文以血红蛋白的峰1 549 cm^-1作为内标来研究血液喇曼光谱中血糖峰的强度.结果表明1 125 cm^-1/1 549 cm^-1的变化可以很好地与血糖变化相对应,并且具有良好的线性关系.利用喇曼光谱技术可以无损地对血糖进行半定量分析.     

喇曼感应克尔效应光谱学

喇曼感应克尔效应光谱学记作RIKES(是Raman Induced Kerr-Effeet Spectroscopy的缩写),是相干喇曼光谱学的一个分支.喇曼感应克尔效应是 1975年由 D.Heiman,R.W.Hellwarth等人首先演示的[1].之后,G.L.Eesley,M.D.Levenson[2]和 A.Owyoung等发展了光外差喇曼感应克尔效应光谱学(Optically heterdynedRIKES,缩写作OHD-RIKES),并很快在液相介质及气相介质的高分辨率喇曼光谱的研究中得到成功的应用. 用两束激光同时照射介质,我们把其中强的一束偏振光(圆频率为ω1)称为抽运光,另一束弱的线偏振光(圆频率为ω2)称为探测光.在抽运…     

乙醇胁迫酵母凋亡过程的单细胞喇曼光谱

在群体细胞水平和单个酵母细胞水平上,应用光镊喇曼光谱技术对高浓度乙醇胁迫过程中细胞内生物大分子物质的动态变化进行实时监测.基于两种水平上的研究结果显示:在高浓度乙醇胁迫下,归属于核酸的喇曼峰(721,1 083,1 301cm-1)、归属于蛋白质的喇曼峰(721,858,1 001,1 301,1 445,1 608,1 657cm-1)和归属于脂类(1 083,1 301,1 445cm-1)喇曼峰的峰强度都随处理时间的延长而显著降低,说明了高浓度乙醇诱导酵母凋亡过程中核酸、蛋白质、脂类等物质的含量是逐渐降低的.结合单因素分析法与重复测量分析法发现,群体细胞与单个细胞光谱的变化有明显差异性,反映基于群体细胞的研究,个体细胞的信息被平均光谱信息所掩盖,无法体现个体间所存在的差异.应用激光镊子喇曼光谱技术基于单个细胞水平上的研究能更直接、真实地反映高浓度乙醇胁迫下细胞内生物大分子变化的动态信息.     

热丝CVD生长金刚石薄膜喇曼散射研究

本文报道热丝化学气相沉积法（ＨＦＣＶＤ）生长金钢石薄膜的喇曼散射结果。选取多种峰型，对金钢石薄膜喇曼谱（１１０－１８００ｃｍ－１）采用最小二乘法进行非线性拟合，得到最佳拟合模型，其计算得到的拟合曲线怀实验谱图符合得较好。该模型揭示，石墨Ｄ峰（１３５５ｃｍ－１）是金刚石薄膜喇曼谱中不可缺少的一个组份，并且结合石墨Ｄ峰和金刚石喇曼的空间相关线型，可以解释金刚石喇曼区特殊峰形的物理机制，拟合参量的进一步     

单模石英光纤中受激喇曼散射的研究

利用连续光纤激光器为泵浦源,对单模石英光纤中的受激喇曼散射进行了实验研究.在较低功率泵浦下,观察到由自发喇曼散射向受激喇曼散射演化的过程中,光谱不断变窄;当Stokes波信号功率较强时,观察到光谱峰值相对于泵浦波的频移量从440 cm－1转化到490 cm－1.在改进耦合系统后,不仅观察到一级喇曼频移,并且观察到了高阶Stokes光.在产生多级喇曼光谱时能量移动比较复杂,每两级的喇曼频移间隔并不完全相同.     

微喇曼和红外光谱法研究化学气相沉积金刚石多晶膜结晶质量特性

研究了化学气相沉积多晶膜的宏观性能（颜色和透光性）与微观性能（结晶质量、相纯度和氢杂质含量）之间的关系,喇曼谱与金刚石膜中氢杂质含量（红外光谱测得）的关联性.给出了根据颜色和透明度来区分样本膜质量的实验依据,颜色较深的膜的结晶质量差、相纯度低、氢杂质含量高,1 332 cm－1金刚石特征喇曼峰强度低,半峰宽大.由于多晶膜生长不均匀性、多晶以及粗糙度的影响,生长面的微喇曼光谱随采样点变化会产生较大的偏差,而光滑生长界面的喇曼光谱随采样点的变化偏差较小,因此生长界面的喇曼光谱更能反映化学气相沉积法制备金刚石膜的整体质量.     

准分子激光束的喇曼组束

受激喇曼散射可以将紫外准分子激光辐射频移到特定的近紫外或可见光波长,采用喇曼整形技术可以改善斯托克斯光的光束质量,本文报道喇曼组束提高喇曼整形效率的实验结果.     

杜仲胶的高压喇曼散射光谱研究

测定了常压到5.45GPa压力范围内杜仲胶(反式聚异成二烯)的激光喇曼散射光谱,讨论了相关碳骨架原子团喇曼振动模式随压力线性变化的规律。从聚合物分子链的化学结构、化学键性质分析了产生不同压力效应的原因。同时,对高压下喇曼谱带强度的变化和某些弱谱带的出现进行了讨论。