典型食用油的荧光光谱特性与拉曼光谱特性研究

本文结合激光诱导荧光技术和激光拉曼技术,建立了基于光谱分析的食用油快速分析系统,并利用此系统测量了多种油类样品的荧光光谱及拉曼光谱信号,结果表明,油类样品存在极为丰富的荧光信号和拉曼信号,不同种类的油类样品信号存在较大差异。因此,食用油的激光诱导荧光光谱和拉曼光谱可以作为食用油安全快速检测的一种依据,适于发展快速监测仪器。     

基于Kolmogorov-Smirnov检验的远程拉曼光谱寻峰算法

远程拉曼系统已经开始用于深空物质检测,要求远程拉曼系统具有小型化,抗辐射和低功耗等特点。为了解决通过降低激光脉冲能量来实现低功耗情况下,拉曼信号信噪比降低的问题,提出了一种新的拉曼光谱寻峰算法,根据远程拉曼特点,采用统计学中Kolmogorov-Smirnov检验作为寻峰方法,以此提高拉曼光谱的信噪比。为此建立了一个远程拉曼系统,实验中使用的激光脉冲能量为3 m J,检测距离为3.15 m。通过对设定的参数进行检验,验证了基于Kolmogorov-Smirnov检验的远程拉曼光谱寻峰算法的准确性和普适性。     

连翘苷的共焦显微拉曼光谱与普通拉曼光谱

目的：分别采用共焦显微激光拉曼光谱仪和普通拉曼光谱仪测定连翘苷对照品固体粉末的拉曼图谱,对比两种仪器所获得的图谱,总结两种拉曼光谱的优缺点。方法：采用RM-1000型共焦显微激光拉曼光谱仪和国产某型号激光拉曼光谱仪检测连翘苷对照品粉末的拉曼谱图,对其拉曼图谱进行比较并对结果进行分析。结果：两种拉曼光谱中均显示出了连翘苷的主要拉曼特征峰,可以用于定性鉴别;普通拉曼光谱图未显示出连翘苷的指纹峰,且其拉曼峰强明显弱于共焦显微拉曼图谱。结论：采用共焦显微激光拉曼光谱仪用于连翘苷的定性研究比普通拉曼具有明显优势,可以用于中药有效成分的鉴别。     

拉曼特征峰提取在多组分混合溶液检测中的应用

拉曼光谱作为一种快速、无损检测技术受到越来越多的关注,已经广泛应用于食品安全监督、纺织纤维分析、危险品和毒品的检测、考古鉴定等多个领域。本文主要利用不同物质的拉曼光谱所具有的明显特征峰,提出了一种基于拉曼光谱特征峰提取的多组分混合溶液检测方法。该方法可以直接测得混合溶液的激光拉曼光谱,然后经过光谱预处理与特征峰提取、特征峰匹配的方法,能够定性的识别出混合溶液中的主要物质成分。利用甲醇、甲苯、丙酮、乙醇分别进行混合识别,从而验证了算法的有效性。实验结果表明,整个识别过程快速、有效,需要样品量少、无需前处理,测试过程对样品无损,不产生化学污染物,是对混合溶液检测的一种有效方法。     

拉曼光谱测量中的荧光抑制方法综述

拉曼光谱是物质的特征结构谱,但是在许多情况下,除了激发出拉曼散射光之外,还会激发出强度远大于拉曼散射的荧光,从而限制了拉曼光谱的应用。因此在拉曼检测中对荧光采取抑制措施是十分必要的。在过去的几十年里发展了多种荧光抑制方法,包括荧光淬灭剂法、光漂白法、红外/紫外激发法、偏振调制法、移频激发法、高频调制法、门控法、数值处理法、非线性效应法等。文中概括性地介绍了上述各种技术方法的原理,并扼要地分析比较了各自的性能特点。     

拉曼光谱技术在石油化工领域应用进展

拉曼散射是物质一种分子光谱,可以获取物质结构和官能团信息,已经用于物质的定性分析。本文就拉曼光谱技术在石油化工行业的应用进行简述。结合化学计量学,拉曼光谱技术已经用于石油产品组成分析、燃料（汽油、柴油、航煤和生物柴油）质量指标测定、输油管线油品监控以及化工产品和石油产品在线监控等领域。拉曼光谱技术具有结果准确、分析速度快、操作简单、不破坏样品、多参数、便携以及可现场分析等优点,将在石油化工领域得到进一步推广应用。     

基于高波数拉曼光谱的口腔癌检测方法研究

目前口腔癌触诊检查依赖于医生经验,术中冰冻切片的检测方式为有创检测,准确性较低,为满足临床手术对口腔癌检测的实际需求,研究了基于高波数(2 400～4 000 cm~(-1))光纤激光拉曼光谱的口腔癌检测方法。研究光纤拉曼光谱实现口腔癌检测的原理,分析了主成分-线性判别分析(PCA-LDA)统计算法的可行性,搭建了便携口腔癌组织检测光纤拉曼系统,制备了口腔癌组织和正常组织病理切片,采集了口腔癌组织和正常组织的高波数拉曼光谱,利用PCA-LDA算法对光谱进行处理和分析。光谱分析结果表明,癌组织和正常组织的平均光谱在2 780、2 890、2 936、3 180、3 285、3 300、3 650 cm~(-1)有较大区别,利用PCA-LDA分析,对正常组织和口腔癌组织拉曼光谱进行降维分类,检测准确率为96.6%,与共聚焦显微拉曼光谱检测相比,提高了检测效率,较指纹拉曼光谱检测准确率提高约0.6%,研究表明高波数拉曼光谱结合统计学方法可以较好的区分正常组织和癌组织,有望成为一种高灵敏度,高时效性和高准确率的口腔癌检测方法,对术中口腔癌检测有重要意义。     

多波长激发高分辨率微型拉曼光谱仪设计

针对不同激光波长激发测试样品所需拉曼光谱范围的差异性问题,同时为了保证拉曼光谱仪的小型化及高分辨率需求,提出一种以Czerny-Turner光路结构为基础的微型拉曼光谱仪,通过Zemax光学设计软件对光谱仪的准直镜、聚焦镜、柱面镜、光栅以及CCD的倾角及距离进行了优化。该仪器激光波长为633 nm,光谱范围为640～800 nm。进一步优化光栅旋转角度并配合聚焦镜,可使此光学系统同时适用于激光波长532 nm、光谱范围540～650 nm和激光波长785 nm、光谱范围790～1 000 nm两个波段。拉曼光谱仪分辨率为0.1 nm,该光谱仪在保证高分辨率的情况下解决了不同波段范围光学结构差异性大而导致光机设计很难整合在一起的问题。     

用激光拉曼频移测定乙醇水溶液的浓度

为了进一步探索用激光拉曼光谱测定乙醇水溶液中乙醇浓度的方法,研究了室温下C-H伸缩振动频移与溶液浓度的关系.室温下,在Renishaw 1000型激光拉曼光谱仪上测得了不同浓度乙醇水溶液在500～4 000 cm-1的拉曼光谱,发现溶液位于2 800～3 050 cm1的3个C-H伸缩振动特征峰的峰值位置相对纯乙醇对应...     

表面增强拉曼光谱的研究进展

本文从提高表面拉曼光谱检测灵敏度和空间分辨率两个方面的发展叙述表面增强拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱的原理、方法、特点以及最新进展。对利用表面增强拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱研究金属表面上分子吸附等方面的应用进行总结 ,并对他们的应用前景做了预测     

拉曼光谱及其在石油产品分析中的应用

阐述拉曼光谱的历史、产生机理和基本特征,对目前广泛推广的色散型拉曼光谱仪的各部分作介绍,论述拉曼光谱分析中应注意的问题和采用的技术,对拉曼光谱在石油产品分析中应用情况做综述,指出拉曼散射采样方式、激光器的稳定性、检测器的稳定性与灵敏度以及样品荧光干扰等是影响拉曼光谱在石油产品分析中成功应用需要解决的关键技术。     

用于去除非共振背景的圆偏振宽带CARS光谱研究

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)是一种受激拉曼现象,在显微成像时,存在非共振背景,会导致光谱产生峰位偏移和谱线变形。本文利用飞秒激光作为光源,通过光栅滤波系统产生窄带泵浦光,飞秒激光激发光子晶体光纤产生超连续谱作为斯托克斯光,两束光被调制为圆偏振光后同时激发样品产生CARS光谱。通过模拟计算说明圆偏振光可以有效去除各向异性材料CARS光谱中的非共振背景,从而使CARS光谱具有和自发拉曼相似的谱线形状。聚苯乙烯微球和液晶样品的CARS光谱实验结果与模拟计算基本相符,说明圆偏振是一种有效去除CARS光谱非共振背景的方法。     

Raman spectroscopy of disk coatings in a working magnetic disk drive

Raman spectroscopy is a very sensitive indicator of the structure and history of hard carbon films which have been recently used as wear-resistant coatings in thin film magnetic disk drives. In this first application of Raman spectroscopy to a working disk drive we obtain a sensitivity of 0.5 nm in the thickness of a carbon layer with respect to spatial variations. To within this sensitivity, no wear is detected in the slider track after 43000 start-stop cycles. The effect of laser heating is observed on the carbon overlayer while monitoring the disk temperature through the Raman spectrum.     

基于半导体激光器的乙炔气体光声光谱检测及其定量分析

油中溶解乙炔是变压器等油浸式电气设备早期放电性故障的重要特征气体。基于半导体激光器的光声光谱传感技术具有灵敏度高,选择性好等优点,能很好地应用于微弱气体检测中。论文构建了基于分布反馈半导体激光器光声光谱检测装置,并分析了光声池的特性参数;实验研究了光声信号与激光功率、乙炔气体浓度之间的关系;并借助激光器的波长调制特性,研究了乙炔分子在近红外区第一泛音带1.5μm附近的光声光谱;提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法。理论和实验结果为乙炔的光声光谱在线检测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

Novel laser induced breakdown spectroscopy – Raman instrumentation using a single pulsed laser and an echelle spectrometer

Raman spectroscopy is a fast technique providing molecular and structural characteristics of analytes, while laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is powerful for elemental analysis. In this work, a novel hybrid LIBS–Raman instrument (LIBRAS) was developed, which is capable of providing both atomic emission spectra as well as vibrational spectra of polyatomic ions. LIBS and Raman signals were recorded simultaneously with respective 1064 and 532?nm pulse beams emitted from the single pulse laser. Meanwhile, one echelle spectrometer, equipped with an electron multiplying charge-coupled device detector, was applied to collect all LIBS and Raman signals. Mineral samples were measured by this novel hybrid setup, with their main elements and molecular vibrations being studied.     

便携式拉曼光谱仪发展综述

拉曼光谱仪已经广泛应用于分析化学、安全检查、生物医学等领域,小型化、智能化是其发展的重要方面.便携式拉曼光谱仪具有体积小、检测方便等特点,便于现场测量与分析.目前,在药物检测、机场安检、爆炸物分析等领域便携式拉曼光谱仪受到青睐.对国内外产业化和实验室的便携式光谱仪的发展进行了比较全面的综述,最后对便携式拉曼光谱仪的发展...     

高精度测温拉曼激光雷达光谱仪的光学设计

为了抑制边缘纯转动拉曼光谱成像偏差,提出了一种高精度测温拉曼激光雷达光谱仪光学系统设计。该系统利用非球面透镜组对光谱仪成像球差进行校正,针对光谱仪10mm/nm的线分辨率要求,采用双光栅结构设计并对测温拉曼光谱仪各参数进行光线追迹,拟合得到双光栅的入射角、准直镜焦距和聚焦镜焦距的最优值。将拟合最优化结果代入Zemax软件进行优化分析,结果显示单个成像光谱成像宽度控制在0.771 5mm,间隔0.1nm的纯转动连续光谱成像中心间隔可以达到1mm,满足了线阵探测器对成像质量的要求。通过计算在J=6级的纯转动拉曼后向散射信号对瑞利-米散射信号实现了108抑制,达到了高精度纯转动拉曼激光雷达测温的目的,解决了目前双光栅光谱技术无法达到提取355nm波段纯转动拉曼高光谱精度的要求,对测温拉曼激光雷达的技术发展有着深远的意义。     

Modification of a Hilger E612 Raman Spectrometer to a Laser Excitation Source

SUMMARY

Since the advent of the continuous wave laser, it has been advantageous to employ lasers as excitation sources for Raman spectroscopy [1]. This communication reports details of an arrangement being used in our laboratory whereby a laser replaces the conventional mercury arc source with a Hilger E612 Raman Spectrometer.