Spectromètres Raman sont les instruments de test de laboratoire les plus courants. En tant que fabricant professionnel de spectromètres Raman, Drawell répondra à vos questions fréquemment posées sur les spectromètres Raman.
1. Quelle est la différence entre la spectroscopie laser Raman et la spectroscopie infrarouge ?
Tout d’abord, nous avons besoin d’une explication imagée. Le spectre infrarouge est « concave » et le spectre Raman est « convexe ». Les deux se complètent.
(1) Essentiellement, les deux sont des spectres vibrationnels, et la mesure est l’excitation ou l’absorption de l’état fondamental, et la plage d’énergie est la même.
(2) Le Raman est un spectre différentiel. Au sens figuré, le prix du Coca-Cola est de 1 centime. Si vous ajoutez 1 centime, vous pouvez obtenir du Coca-Cola. C'est de l'infrarouge. Mais si vous ajoutez 1 yuan, vous obtiendrez une bouteille de Coca-Cola et 90 centimes d'argent, et vous pourrez toujours connaître le prix du Coca-Cola. C'est du Raman.
(3) Les règles de sélectivité du spectre sont différentes. L'IR ne peut être mesuré que lorsque le moment dipolaire de la molécule change, tandis que le Raman ne peut être mesuré que lorsque la polarisabilité de la molécule change.
(4) L'IR est facile à mesurer et le signal est très bon, tandis que le signal Raman est très faible.
(5) La gamme de longueurs d'onde utilisée est différente. L'IR utilise la lumière infrarouge, en particulier la lumière infrarouge moyenne. De nombreux matériaux optiques ne peuvent pas pénétrer, ce qui limite leur utilisation. Cependant, de nombreuses longueurs d'onde peuvent être sélectionnées par Raman, de la lumière visible au NIR. Bien sûr, il existe de nombreux endroits différents, comme la préparation des échantillons, l'IR est parfois relativement complexe, prend du temps et peut endommager l'échantillon, mais Raman ne présente pas ces problèmes.
(6) Le Raman et l'infrarouge sont la plupart du temps complémentaires, c'est-à-dire que l'infrarouge est fort, le Raman est faible, et vice versa ! Mais il existe des cas où les informations détectées par les deux sont les mêmes.
2. Qu’est-ce qu’un décalage vers le bleu et qu’est-ce qu’un décalage vers le rouge ?
D'une manière générale, le décalage vers le bleu signifie que la longueur d'onde se déplace vers la direction de la longueur d'onde courte et que le nombre d'onde augmente ; le décalage vers le rouge signifie que la longueur d'onde se déplace vers la direction de la longueur d'onde longue et que le nombre d'onde diminue.
(1) Décalage vers le rouge Dans les domaines de la physique et de l'astronomie, ce phénomène désigne le phénomène selon lequel la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique d'un objet augmente pour une raison quelconque. Dans la bande de lumière visible, la ligne spectrale du spectre se déplace d'une certaine distance vers l'extrémité rouge, c'est-à-dire que la longueur d'onde devient plus longue et la fréquence diminue. À l'inverse, le phénomène de raccourcissement de la longueur d'onde et d'augmentation de la fréquence est appelé décalage vers le bleu.
(2) Le « décalage vers le rouge » et le « décalage vers le bleu » du pic spectral font référence au phénomène selon lequel le chromophore dans le spectre moléculaire est affecté par l'influence d'autres parties de la molécule qui lui sont connectées et par l'influence du solvant, et la position de son pic d'absorption se déplace. Lorsque le pic se déplace dans la direction des ondes longues, on parle de « décalage vers le rouge », et lorsqu'il se déplace dans la direction des ondes courtes, on parle de « décalage vers le bleu ».
Ce phénomène se produit non seulement lors de la transition des niveaux d'énergie électronique des molécules, mais également lors des transitions des niveaux d'énergie vibrationnelle et rotationnelle des molécules, mais peu de gens l'appellent ainsi en spectroscopie infrarouge.
En spectroscopie d'émission atomique, la ligne atomique étant générée par des atomes ou des ions excités à l'état gazeux, sa longueur d'onde n'est pas affectée par l'environnement de la molécule d'origine, ni par le solvant, elle n'existe donc pas du tout. Phénomènes de « décalage vers le rouge » et de « décalage vers le bleu » en spectroscopie moléculaire.
3. Combien de sources de lumière laser y a-t-il dans les spectromètres Raman ?
(1) Ions d'argon, semi-conducteurs, hélium-néon
(2) Les lasers à lumière visible les plus utilisés sont les lasers à ions argon, qui peuvent générer 10 longueurs d'onde de lumière laser, dont les plus puissantes sont les lasers à 488 nm (lumière bleue) et 514 nm (lumière verte).
Français Le laser à 514 nm est le plus couramment utilisé et le plus stable en termes de performances ; en outre, les lasers à diode pompée à l'état solide de 532 nm, 632.8 nm (lumière rouge), 780 nm et autres lasers à lumière visible ; et les diodes de 785 nm, les lasers proches de l'infrarouge de 830 nm ; les lasers dopés au néodyme Le laser à grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG) est utilisé comme source lumineuse pour la spectroscopie Raman à transformée de Fourier, et sa longueur d'onde laser est de 1064 nanomètres (infrarouge) ; les lasers à colorant sont actuellement des lasers accordables plus matures et largement utilisés, qui sont des lasers Raman résonants. La source lumineuse idéale pour la recherche.
En règle générale, la spectroscopie Raman n'a rien à voir avec la longueur d'onde du laser. Le choix de lasers avec différentes longueurs d'onde dépend principalement de l'objet de recherche. Si vous étudiez des protéines biologiques, des cellules, etc., vous avez besoin d'une lumière proche infrarouge avec une longueur d'onde plus longue, ce qui évite l'effet de fluorescence sur la spectroscopie de Mann.
Cependant, pour certains échantillons de poudre noire et foncée, en raison de l'effet thermique du proche infrarouge, le fond thermique interfère avec le spectre Raman, et il est raisonnable de choisir un laser dans la région visible. Pour étudier la chimioluminescence et la spectroscopie de fluorescence, les lasers UV sont le choix. Par conséquent, lors de l'étude des pigments, il suffit de sélectionner deux longueurs d'onde de lasers de 514 nm et 785 (ou 830 nm). Pour les pigments rouges, jaunes et blancs, utilisez des lasers de 785 nm pour l'analyse, et pour les pigments bleus et verts, utilisez un laser de 514 nm pour l'analyse.
(3) Avant l'apparition du laser, la lampe à mercure basse pression était principalement utilisée comme source lumineuse, mais elle est rarement utilisée aujourd'hui. Afin d'exciter la spectroscopie Raman, l'exigence la plus importante pour la source lumineuse est qu'elle ait une assez bonne monochromaticité, c'est-à-dire que la largeur de ligne soit étroite et qu'elle soit capable de fournir une irradiation élevée sur l'échantillon.
Les lasers à gaz répondent à ces exigences, présentent un bon auto-alignement et sont polarisés dans le plan. Différents lasers à gaz peuvent fournir des lignes d'excitation de nombreux nombres d'ondes discrets avec différents niveaux de puissance. Le laser à ions argon le plus couramment utilisé, avec les lignes spectrales les plus fortes aux longueurs d'onde de 514.5 nm et 488.0 nm, et une puissance de sortie à fréquence unique d'environ 0.2 à 1 W. Un laser He-Ne (632.8 nm, environ 50 mW) peut également être utilisé.
4. Comment prétraiter les échantillons pour les tests laser Raman ?
(1) En règle générale, les échantillons n'ont pas besoin d'être prétraités, ce qui n'est pas aussi gênant que l'infrarouge. L'analyse des solides et des liquides est plus facile, mais les gaz sont plus difficiles à moins que la densité soit très élevée, auquel cas seule une grande émission Raman est nécessaire.
(2) Il est préférable de polir la surface ou de la nettoyer avec un produit tel que de l'alcool et de l'acétone. Ce n'est pas grave si vous ne le faites pas. Concentrez-vous simplement sur un endroit propre et plat lorsque vous le faites.
5. Comment choisir la longueur d'onde d'excitation dans les expériences de spectroscopie Raman ? 1064 nm ? Ou 785 nm ou 633 nm ?
(1) Théoriquement, la spectroscopie Raman n'a rien à voir avec la longueur d'onde de la lumière d'excitation. Cependant, certains échantillons produiront une forte fluorescence sous l'excitation d'une longueur d'onde de lumière laser, ce qui interférera avec le spectre Raman. À ce stade, une lumière d'excitation différente doit être utilisée pour éviter l'interférence de la fluorescence. Si l'échantillon ne fluoresce pas sous différentes excitations laser, n'importe quel laser peut être utilisé.
(2) Selon la loi de Rayleigh, l'intensité de la ligne de diffusion Raman est inversement proportionnelle à la quatrième puissance de la longueur d'onde de la lumière d'excitation. Si l'on ne tient pas compte de facteurs tels que le détecteur, plus la longueur d'onde de la lumière d'excitation est courte, mieux c'est, de préférence un laser ultraviolet.
Mais malheureusement, la meilleure longueur d'onde de réponse du CCD actuellement utilisé dans les spectromètres Raman est d'environ 620 nm, et la réponse en dessous de 480 nm est très mauvaise. Si la technologie CCD n'est pas encore améliorée, il est difficile d'affirmer que les lasers ultraviolets sont utiles pour les spectromètres Raman.
6. Quelle est la différence entre la spectroscopie Raman à transformée de Fourier et la spectroscopie Raman laser ?
(1) Le principe de fonctionnement est différent
(2) Le Raman de Fourier se concentre sur l'analyse d'échantillons organiques, en utilisant un laser proche infrarouge (1064 nm), de faible énergie et de faible signal. Le Raman dispersif peut choisir des lasers de différentes longueurs d'onde (200-800 nm), à haute énergie et haute sensibilité.
(3) L’utilisation de Fourier Raman peut réduire l’interférence de fluorescence de l’échantillon.
(4) Le Raman de Fourier est bon marché
(5) Il existe de nombreux utilisateurs qui achètent désormais essentiellement des lasers à dispersion Raman.
L'effet de la mesure Raman de Fourier du niveau d'eau et de soleil noir n'est pas bon, car l'absorption de la lumière infrarouge par les échantillons d'eau et de soleil noir est relativement forte, ce qui entraînera l'affaiblissement du signal Raman de Fourier initialement faible.
Résumé
Bien entendu, ces problèmes ne se posent pas tous lors de l'utilisation ou de l'achat d'un spectromètre Raman. Par conséquent, si vous souhaitez en savoir plus sur les spectromètres Raman ou si vous souhaitez acheter le spectromètre Raman qui vous convient vraiment, veuillez nous contacter et nous vous recommanderons le produit qui vous convient.
