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技術(shù)文章

拉曼光譜儀檢測(cè)分析常見FAQ

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  一、測(cè)試了一些樣品,得到的是Ramanshift,但是文獻(xiàn)是wavenumber,不知道它們之間的轉(zhuǎn)換公式是怎么樣的?激光波長(zhǎng)632.8nm。
  
  waveshift拉曼位移;wavenumber波數(shù),波長(zhǎng)的倒數(shù),用cm-1表示。
  
  在拉曼譜圖中,橫坐標(biāo)表示的是拉曼位移,單位為波數(shù)。比如說(shuō)硅的一階峰其拉曼位移在520cm-1處。
  
  簡(jiǎn)單說(shuō)明一下拉曼位移的計(jì)算方法:若入射光的波長(zhǎng)為488nm,那么其對(duì)應(yīng)的波數(shù)為20492cm-1;散射光的波長(zhǎng)假如為490nm,對(duì)應(yīng)的波數(shù)為20408cm-1,拉曼位移:Δν=20492-20408=84cm-1,即在拉曼譜圖中,在84cm-1處有一個(gè)拉曼特征峰。
  
  拉曼位移的計(jì)算公式:Δν=入射光的波數(shù)-散射光的波數(shù)
  
  二、如何用拉曼光譜儀測(cè)透明的有機(jī)物液體,測(cè)試時(shí)放到了玻璃片上測(cè)出來(lái)的結(jié)果是玻璃的光譜。
  
  1.可能是聚焦位置不對(duì),聚在玻璃上了。
  
  2.用凹面載玻片,液體量會(huì)比較多,然后用顯微鏡聚焦好就可以了,如果液體有揮發(fā)性,好液體上用蓋玻片,然后焦點(diǎn)聚焦到蓋玻片以下。
  
  3.建議:
  
  (1)有機(jī)液體里面的分析物質(zhì)濃度多大?Raman測(cè)定的是散射光,所以在溶液中的強(qiáng)度相對(duì)比較底,故分析物濃度要大些。
  
 ?。?)你用的是共聚焦Raman嗎?聚焦點(diǎn)要在毛細(xì)管的溶液里面才好??梢栽谌芤褐蟹劈c(diǎn)“雜物”方便聚焦。
  
  (3)玻璃是無(wú)定形態(tài)物質(zhì),應(yīng)該Raman信號(hào)比較弱才對(duì)。
  
  三、做生物樣品的拉曼光譜,在獲得的圖里面有很強(qiáng)的熒光,有的說(shuō),如果拉曼得不到就用其熒光譜。那么在拉曼譜里面得到的熒光背景,是的熒光特征譜嗎?這和熒光光譜儀里面的熒光圖有什么區(qū)別?
  
  1.原則上說(shuō),拉曼譜中的熒光和熒光譜中的熒光是一樣的,只要激發(fā)波長(zhǎng)和功率密度相同。注意橫坐標(biāo)要從波數(shù)變換為納米,即用10000000nm(1cm)除以波數(shù)就行了。但有一點(diǎn)要注意,不同波長(zhǎng)的激發(fā)光照射樣品,得到的拉曼相近,但熒光可以有很大不同,甚相同波長(zhǎng)不同功率激發(fā),熒光譜都大不一樣。
  
  2.生物樣品一般熒光峰比較寬,用熒光光測(cè)試之前一般先會(huì)做儀器本身曲線校正也就是儀器本身的響應(yīng)曲線,這樣測(cè)出的熒光峰才比較準(zhǔn),特別是對(duì)于寬峰更要做這個(gè)較準(zhǔn)。
  
  而Raman光譜一般采集的區(qū)域比較窄(指的是波長(zhǎng)區(qū)域),一般在窄的波長(zhǎng)范圍變化不大,因此一般不考慮儀器本身響應(yīng)曲線誤差,但是Raman光譜來(lái)測(cè)寬熒光峰,影響就比較大。
  
  四、什么是共焦顯微拉曼光譜儀?
  
  1.共焦拉曼指的是空間濾波的能力和控制被分析樣品的體積的能力。通常主要是利用顯微鏡系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
  
  僅僅是增加一個(gè)顯微鏡到拉曼光譜儀上不會(huì)起到控制被測(cè)樣品體積的作用的—為達(dá)到這個(gè)目的需要一個(gè)空間濾波器。
  
  2.(1)、顯微是利用了顯微鏡,可以觀測(cè)并測(cè)量微量樣品,小1微米左右
  
  (2)、共焦是樣品在顯微鏡的焦平面上,而樣品的光譜信息被聚焦到CCD上,都是焦點(diǎn),所以叫共聚焦
  
  3.拉曼儀器的共焦有2種呢,一種是針孔共焦,一種是贗共焦.我覺得好像不應(yīng)該稱為贗共焦,共聚焦有的定義說(shuō)一定要針孔才是共聚焦嗎?好像沒有,頂多稱為傳統(tǒng)共聚焦或者針孔共聚焦、簡(jiǎn)單共聚焦之類的。
  
  顯微拉曼光譜技術(shù)是將拉曼光譜分析技術(shù)與顯微分析技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一種應(yīng)用技術(shù)。與其他傳統(tǒng)技術(shù)相比,更易于直接獲得大量有價(jià)值信息,共聚焦顯微拉曼光譜不僅具有常規(guī)拉曼光譜的特點(diǎn),還有自己的*優(yōu)勢(shì)。輔以高倍光學(xué)顯微鏡,具有微觀、原位、多相態(tài)、穩(wěn)定性好、空間分辨率高等特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)掃描,獲得高分辨率的三維圖像,近幾年共聚焦顯微拉曼光譜在腫瘤檢測(cè)、文物考古、*法學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用
  
  五、測(cè)固體粉末的拉曼圖譜時(shí),對(duì)于熒光很強(qiáng)的物質(zhì),應(yīng)該如何處理?特別是當(dāng)熒光將拉曼峰湮滅時(shí),應(yīng)該怎么辦?增加照射時(shí)間的方法,連續(xù)照射了4小時(shí),結(jié)果還是有很強(qiáng)的熒光。只有一臺(tái)532nm的激光器,所以更換激光波長(zhǎng)的方法不能用。還有別的方法嗎?
  
  1.使用SERS技術(shù)或者使用很少量的樣品進(jìn)行測(cè)量,或者稀釋你的樣品到一些別的基體里面去,比如說(shuō)KBr。
  
  2.波長(zhǎng)不可調(diào)的話,激光強(qiáng)度應(yīng)該是可調(diào)的,你把激光強(qiáng)度調(diào)低點(diǎn)試試。這個(gè)在光源和軟件上都有調(diào)的。全調(diào)到比較低的,然后再用長(zhǎng)時(shí)間試試。
  
  3.可以嘗試找一種溶劑溶解粉末,看能不能猝滅熒光背景。采用反斯托克斯,濾光片用Nortch濾光片。
  
  六、用激光拉曼儀能測(cè)量薄膜的厚度、折射率及應(yīng)力嗎?它能對(duì)薄膜進(jìn)行那些方面的測(cè)量呢?
  
  1.應(yīng)該不能測(cè)薄膜的厚度、折射率及應(yīng)力
  
  2.現(xiàn)在的共焦顯微拉曼可以做膜及不同層膜的,用橢偏儀更好
  
  3.拉曼光譜可以測(cè)量應(yīng)力,厚度不行
  
  4.應(yīng)力可以測(cè),應(yīng)力有差別的時(shí)候拉曼會(huì)有微小頻移,其他兩種沒聽說(shuō)過拉曼能測(cè)
  
  七、拉曼做金屬氧化物含量的下限是多少?有一種氧化物的混合物,其中MoO3含量只有5%,XRD檢測(cè)不到,拉曼可以嗎?
  
  應(yīng)該和待測(cè)樣品的拉曼活性有關(guān),并不能說(shuō)一定能測(cè)到多少檢測(cè)線,有些氧化物可能純的樣品也測(cè)不出光譜,信號(hào)強(qiáng)的則可能會(huì)低一些。
  
  八、在生物醫(yī)學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)溫度不同時(shí),拉曼好像也不一樣。請(qǐng)解釋一下這個(gè)現(xiàn)象
  
  溫度升高,拉曼線會(huì)頻移,線寬會(huì)變寬,只要物質(zhì)狀態(tài)不變,特征峰不會(huì)有太大變化,除非高溫造成化學(xué)反應(yīng)或者其他變化。
  
  九、文獻(xiàn)上說(shuō),拉曼的峰強(qiáng)與物質(zhì)的濃度是成正比關(guān)系,那么比如配置1mol/L的某溶液,和0.5mol/L的溶液,其峰強(qiáng)度是正好一半的關(guān)系嗎?應(yīng)用拉曼,是否能采用峰積分,或者用近紅外那樣的多元統(tǒng)計(jì)的辦法來(lái)定量嗎?準(zhǔn)確度怎么樣?
  
  存在激發(fā)效率的問題,拉曼一直以來(lái)被認(rèn)為只能做半定量的研究,就是因?yàn)椴皇蔷€性的。
  
  十、拉曼峰1640對(duì)應(yīng)的無(wú)機(jī)物是什么東西呢?
  
  1.這個(gè)峰一般來(lái)說(shuō)是C=O雙鍵的峰,可是如果是無(wú)機(jī)物,很有可能是某一個(gè)基團(tuán)的倍頻峰,看看820左右或者是某兩個(gè)峰的疊加。
  
  2.也有可能是在測(cè)量過程當(dāng)中由于激光引起的碳化物質(zhì)。還有一種可能就是C=C.
  
  3.拉曼在1610-1680波數(shù)區(qū)間有C=N雙鍵的強(qiáng)吸收
  
  十一、1紅外分析氣體需要多高的分辨率?2拉曼光譜儀是否可分析純金屬?
  
  1,分析氣體時(shí)理論上高只需0.5cm-1。實(shí)際應(yīng)用上絕大部分情況下4cm-1已足夠。對(duì)于氣體,還是希望分辨率高一些好,一般都用1cm-1一下,這樣對(duì)氣體的一些微小峰的變化檢測(cè)更好
  
  2,基本上不可能。金屬不太可能作出來(lái),因?yàn)橐话悴话l(fā)生分子極化率改變。
  
  十二、測(cè)定過渡金屬絡(luò)合物水溶液中金屬與有機(jī)物中的某個(gè)原子是否成鍵可以用拉曼光譜分析嗎?
  
  如果鍵能對(duì)應(yīng)的波數(shù)在100cm-1以上,估計(jì)是可以的,現(xiàn)在比較新的拉曼光譜儀就可以。
  
  十三、金紅石和銳鈦礦對(duì)紫外Raman的響應(yīng)差別大不大?同樣條件下的金紅石和銳鈦礦的Raman峰會(huì)不會(huì)差很多?
  
  用不同的激發(fā)光激發(fā)樣品,若激光對(duì)樣品沒有破壞作用,拉曼譜圖中譜峰的相對(duì)強(qiáng)度有時(shí)會(huì)發(fā)生一些變化,但不會(huì)*變了,否則就很難用拉曼光譜進(jìn)行定性分析了。
  
  TiO2礦物的情況比較特殊,它們有三種晶型:銳鈦礦、板鈦石和金紅石,其中板鈦礦比較少見。銳鈦石的特征是142cm-1左右的強(qiáng)峰,金紅石中此峰消失或很弱。但我們經(jīng)常見到的不是這兩種情況,而多是介于金紅石或銳鈦石中間的TiO2相。有時(shí)一個(gè)顆粒中,若激光作用在不同的點(diǎn)上,也會(huì)打出差別較大的譜圖來(lái)。
  
  峰差可能有兩個(gè)原因:一是換波長(zhǎng)后,激光與樣品的作用點(diǎn)移動(dòng);二是激光的能量使樣品的晶型發(fā)生變化。
  
  十四、什么是3CCD?
  
 ?。茫茫模怯⑽腃hargeCoupledDevice即電荷耦合器件的縮寫,它是一種特殊半導(dǎo)體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素。CCD在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件,它起到將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用,類似于人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機(jī)的性能。
  
  衡量CCD好壞的指標(biāo)很多,有像素?cái)?shù)量,CCD尺寸,靈敏度,信噪比等,其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo)。像素?cái)?shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫面可以理解為由很多個(gè)小的點(diǎn)組成,每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素。顯然,像素?cái)?shù)越多,畫面就會(huì)越清晰,如果CCD沒有足夠的像素的話,拍攝出來(lái)的畫面的清晰度就會(huì)大受影響,因此,理論上CCD的像素?cái)?shù)量應(yīng)該越多越好。但CCD像素?cái)?shù)的增加會(huì)使制造成本以及成品率下降,而且在現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)下,像素?cái)?shù)增加到某一數(shù)量后,再增加對(duì)拍攝畫面清晰度的提果變得不明顯,因此,一般一百萬(wàn)左右的像素?cái)?shù)對(duì)一般的使用已經(jīng)足夠了。
  
  單CCD攝像機(jī)是指攝像機(jī)里只有一片CCD并用其進(jìn)行亮度信號(hào)以及彩色信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換,其中色度信號(hào)是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結(jié)合后面的電路完成的。由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換,因此難免兩全,使得拍攝出來(lái)的圖像在彩色還原上達(dá)不到專業(yè)水平很的要求。為了解決這個(gè)問題,便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。
  
 ?。常茫茫模櫭剂x,就是一臺(tái)攝像機(jī)使用了3片CCD。我們知道,光線如果通過一種特殊的棱鏡后,會(huì)被分為紅,綠,藍(lán)三種顏色,而這三種顏色就是我們電視使用的三基色,通過這三基色,就可以產(chǎn)生包括亮度信號(hào)在內(nèi)的所有電視信號(hào)。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后經(jīng)過電路處理后產(chǎn)生圖像信號(hào),這樣,就構(gòu)成了一個(gè)3CCD系統(tǒng)。
  
  和單CCD相比,由于3CCD分別用3個(gè)CCD轉(zhuǎn)換紅,綠,藍(lán)信號(hào),拍攝出來(lái)的圖像從彩色還原上要比單CCD來(lái)的自然,亮度以及清晰度也比單CCD好。但由于使用了三片CCD,3CCD攝像機(jī)的價(jià)格要比單CCD貴很多,所以只有專業(yè)用的攝像機(jī)才會(huì)使用3CCD。
  
  

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