原位拉曼光谱定量探测深海高温热液喷口流体获新突破

正近日,中国科学院海洋大科学研究中心研究员阎军团队和李超伦团队在深海热液系统原位拉曼光谱定量探测研究中获得进展。基于自主研发的深海原位激光拉曼光谱探测系统(Raman insertion probe-RiP)对冲绳海槽中部热液区的高温热液流体进行了原位拉曼光谱定量探测,在国际上首次获得高温热液流体中溶解二氧化碳及硫酸根离子的原位浓度。相关研究成果以封面论文的形式,发表     

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。     

关于共振拉曼精确测量的几个问题

共振拉曼的原理及其应用已有许多报导,本文对在测量中应注意的几个问题作介绍。在共振拉曼光谱中样品的吸收和噪声是精确测量共振拉曼光谱的主要障碍。在共振拉曼实验中用与样品吸收相当的激光频率来照射。彼样品吸收的能量以三种形式来影响共振拉曼光谱,使光谱减弱。(1)入射光和     

串联光伏电池非晶硅薄膜的Nd~(3+):YAG激光辅助掺杂与同时毛化(英文)

对结合激光辅助掺杂和毛化方法合成的光伏电池用Sb掺杂非晶硅薄膜进行了研究。首先,用阈值通量为460mJ/cm2的激光照射镀有200～300nm厚Sb的非晶硅薄膜进行施主扩散。为激活施主,样品用230mJ/cm2的低激光通量再一次进行处理。进行施主激光扩散和活化时,激光光斑的重叠度达到光斑大小的90%,因此随后诱发了薄膜表面的毛化。多晶毛化峰由扫描电子显微镜、喇曼光谱、原子力显微镜等多种表征手段进行了验证,处理后的样品其正面和背面的拉曼光谱均出现了521cm-1的晶体峰值。样品的n型特征得到了Hall效应测试的证实,同时证明了掺杂的有效性。表面毛化粗糙度达到450nm,并且观测到了光电导和吸收光谱的增强,这些均证实了样品光伏性质的改善。     

表面增强拉曼光谱检测单根有色纤维中染料的探究

利用表面增强拉曼光谱对有色纤维中染料进行表征,研究该方法对单根有色纤维上染料的检测能力。方法:将制备好的纳米银溶胶直接滴加在有色纤维表面,采用InVia激光显微共聚焦拉曼光谱仪在785nm激发波长,50倍物镜条件下,对分散红17染色的单根棉纤维进行拉曼光谱表征。结果:通过对分散红17染色的单根棉纤维进行检测,可以发现,表面增强拉曼光谱可以检测出纤维中的分散红17染料。结论:表面增强拉曼光谱在检测单根有色纤维中染料方面具有潜在的应用前景。     

激光拉曼光谱的若干应用技术

目前国内在运用拉曼光谱进行光谱——结构研究方面,已作了不少工作,但分析应用方面的报导仍不多见。本文拟就拉曼光谱在分析应用方面的若干技术作些简要介绍供参考。 Sloane曾对红外光谱和拉曼光谱在样品处理、仪器结构和应用方面的差别作过详细的比较。由于拉曼散射出现在光谱的可见区,并且能对水溶液进行测量,固此拉曼光谱有着特殊的显著优点。红外与拉曼光谱     

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     

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。     

小型高灵敏度水下拉曼光谱系统

为了使水下拉曼光谱系统更加易于搭载和布放,并进一步提高其探测能力,研制了一套探头式的小型高灵敏度水下拉曼光谱系统并对其探测能力进行了评估。通过优化结构设计和严格的器件选型,系统的体积和重量得到了有效的控制,其主体舱尺寸为Φ260mm×L795mm,重量为548N,仅为国际上报道的首台深海拉曼光谱系统(DORISS)质量的三分之一。将激光器从主体舱移至探头舱,有效避免了传统光学探头中激发光耦合进入光纤时产生的耦合损失以及激光在传输过程中引起的杂散光干扰。系统采用了300mW能量可调激光器配合高衍射效率的体相位全息光栅和半导体制冷CCD,有效提高了探测灵敏度。实验结果表明,系统对于硫酸根的检测限在0.4mmol·L-1以下,是DORISS探测能力的4倍,同时能够实现对水下矿石种类的原位鉴定。该深海拉曼光谱系统在海洋原位探测方面展现出了良好的应用前景。     

便携式拉曼光谱仪的应用研究现状及展望

便携式拉曼光谱仪正成为一种现场快速、非接触、无损伤检测的重要工具,它可以直接确认爆炸物和化学危险物质,特别是对于液体样品的检测具有明显的优势.本文介绍了拉曼光谱检测技术的基本原理及特点,追踪了国内外主流便携式拉曼光谱仪的研究现状,针对表面增强拉曼光谱仪的应用趋势作了详细阐述和分析,最后展望了便携式拉曼光谱仪的研究发展方向.     

拉曼光谱成像技术新进展及其应用

拉曼光谱成像技术是拉曼光谱分析技术的新发展,借助于现代共焦显微拉曼光谱仪器以及新型信号探测装置,它把简单的单点分析方式拓展到对一定范围内样品进行综合分析,用图像的方式显示样品的化学成分空间分布、表面物理化学性质等更多信息。本文介绍拉曼光谱成像技术的基本原理和实验方法,并且特别介绍HORIBA Jobin Yvon公司的新型快速拉曼成像技术SWIFT和DuoScan,最后用实验实例说明这些技术的重要应用。     

大型发电机组转子端部护环表面不明粉末的表征和分析

利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅立叶红外光谱和热分析仪对600MW发电机转子端部护环表面不明粉末进行表征和分析.结果表明:不明粉末为已粉化的醇酸树脂,主要来自涂覆在发电机转子表面上的防护绝缘漆.     

微尺度实验力学研究中微拉曼光谱技术的应用分析

对光栅色散型拉曼光谱仪进行了介绍,对碳纳米管纤维材料多尺度结构进行了分析,并利用宏观拉伸试验、原位微拉曼试验等对碳纳米管纤维进行多尺度试验,研究了微拉曼光谱技术在微尺度实验力学中的应用。     

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。     

激光拉曼光谱仪器的新发展

拉曼光谱仪是根据拉曼效应用于研究和分析物质分子结构及特性的仪器。早期激光拉曼光谱仪多采用氦氖或氩离子激光，光学系统由二联单色器发展至三联单色器,杂散光低于加一’～10－“，接收系统采用探测器致冷及低噪声放大器或光子计数器，仪器性能几乎接近光学、电学系统的极限指标。随着科学技术进步，仪器正在不断发展，主要表现在以下几个方面：1．激光器件方面：新的激光器件实现共振拉曼和相干反斯托克拉曼效应，提高拉曼光谱强度10‘～10’倍。2．接收器件方面：阵列接收器、光学多通道分析器（OMA）实现快速定时测量，缩短样品被激…     

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。     

以向量夹角为判据的拉曼光谱基线校正

以采样动态流质样品阿司匹林反应液的拉曼光谱作为研究对象,向量夹角作为判据选择SavitzkyGo1ay平滑窗口宽度,对拉曼光谱进行分区间线性拟合基线校正。校正后的拉曼光谱与原始光谱的相关系数为0.9377,结果优于多项式拟合基线校正和db9小波滤波。     

激光拉曼光谱相似性测度方法

现代固体激光器、光谱仪技术和软件技术的进步使激光拉曼光谱快速进入实用阶段,并开始广泛地用于物质结构分析与鉴定。文章详细地阐述了拉曼光谱的基本原理,指出拉曼光谱的本质是可见/近红外光谱,重点对采用激光拉曼光谱进行物质鉴别分析时常用的三类相似性测度方法——距离测度、相似性函数和峰匹配作了深入的分析,并就各种方法的特点做了说明     

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。