拉曼
光譜（Raman spectra），是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼（Raman）所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng)，對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。拉曼光譜可提供快速、簡單、可重復(fù)、且更重要的是無損傷的定性定量分析，它無需樣品準(zhǔn)備，樣品可直接通過
光纖探頭或者通過
玻璃、石英、和光纖測量。此外還具有以下特點：
U8 Zb&6 1.由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具。
J<;io! 2.拉曼一次可以同時覆蓋50-4000波數(shù)的區(qū)間，可對有機物及無機物進(jìn)行分析。相反，若讓紅外光譜覆蓋相同的區(qū)間則必須改變光柵、
光束分離器、濾波器和檢測器。
6qHD&bv\%C 3 拉曼光譜譜峰清晰尖銳，更適合定量研究、數(shù)據(jù)庫搜索、以及運用差異分析進(jìn)行定性研究。在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析中，獨立的拉曼區(qū)間的強度可以和功能集團(tuán)的數(shù)量相關(guān)。
X7huc * 4.因為
激光束的直徑在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米，常規(guī)拉曼光譜只需要少量的樣品就可以得到。這是拉曼光譜相對常規(guī)紅外光譜一個很大的優(yōu)勢。而且，拉曼顯微鏡物鏡可將激光束進(jìn)一步聚焦至20微米甚至更小，可分析更小面積的樣品。
wKLY yetM! 5.共振拉曼效應(yīng)可以用來有選擇性地增強大生物分子特個發(fā)色基團(tuán)的振動，這些發(fā)色基團(tuán)的拉曼光強能被選擇性地增強1000到10000倍。
-0d9 ,,c hH N[K 應(yīng)用1.拉曼光譜在考古研究中的應(yīng)用考古學(xué)家采用便攜式拉曼
系統(tǒng)對巖石與墓穴中的古代壁畫進(jìn)行檢測，分析其顏料的化學(xué)成分。由于拉曼光譜的無損性，不用擔(dān)心珍貴的歷史遺跡遭到破壞。另外，許多墓穴或棺槨旁都有陪葬品，使用拉曼光譜儀對其中的一些陶瓷進(jìn)行探測，能獲得其釉質(zhì)、結(jié)構(gòu)等重要信息，有助確定墓穴的年代。盡管目前拉曼技術(shù)還難以適用于大部分純金屬和合金的檢測，但對金屬藝術(shù)品上的腐蝕層、銅綠層能做出較好的鑒定。通過此類鑒定，考古學(xué)家能推測出藝術(shù)品曾經(jīng)所處的環(huán)境變化，埋藏條件以及歷史年代等重要信息。如今，曾用來制作紡織品、編織品的各種植物纖維的拉曼圖譜目錄也已編輯完成，而各種生物的皮毛、牙齒、骨骼等拉曼圖譜也正被陸續(xù)收錄，以幫助、考古學(xué)家從此類遺跡中尋找歷史的線索。
| J3'#7 \Q|-Npw 應(yīng)用2.拉曼光譜在藥品與危險品鑒定中的應(yīng)用波士頓大學(xué)化學(xué)系與
光學(xué)中心(Department of Chemistry and Photonics Center, Boston University)的R.H. Clarke，S. Londhe等人將海洋光學(xué)的PeakSeaker拉曼系統(tǒng)運用于藥品和違禁品的現(xiàn)場檢測并取得了成功。PeakSeaker采用785nm半導(dǎo)體
激光器光源， USB2000+作為探測器。USB2000+使用的是2048像素的非制冷型線陣CCD，測 量 范 圍0- 2700cm-1，內(nèi)部采用1200線光柵及50微米的狹縫，分辨率約為30cm-1。使用該系統(tǒng)分別對琥珀色藥瓶中的二氫可待因酮、塑料瓶中的阿司匹林以及糖衣膠囊中的布洛芬進(jìn)行探測，結(jié)果如圖1所示，同種藥品的兩條譜線幾乎重疊。由此可見，即便在分辨率只有30cm-1的情況下，拉曼系統(tǒng)仍能輕松鑒別藥品的成分，且無需取樣制備，非常便捷。
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} bv+^# 圖1 氫可待因酮、塑料瓶中的阿司匹林以及糖衣膠囊中的布洛芬
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OUi;f_*[r 圖2 PeakSeaker拉曼系統(tǒng)對T N T,C4以及RDX的檢測結(jié)果
l.o/H| Q3 8+`EhLA 見圖1、圖2， PeakSeaker根據(jù)被測物各自的環(huán)狀基團(tuán)(ring modes)與硝酸基團(tuán)(nitrate group)的振動進(jìn)行鑒別。圖中不難發(fā)現(xiàn)，被測物的特征峰非常明顯，容易鑒別。另外，由于混合C4的圖譜與RDX的圖譜接近，表明兩者的本質(zhì)實際上是相同的。此文指出海洋光學(xué)推出的PeakSeaker拉曼檢測系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確鑒別物質(zhì)，且其體積小，重量輕，可進(jìn)行現(xiàn)場檢測的優(yōu)勢是大型單色儀望塵莫及的。
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Vs. Ze~P6 參考文獻(xiàn)：
d\JaYizp R. H. Clarke, Etc. Low-Resolution Raman Spectroscopy:Instrumentation and Applications in Chemical Analysis [J] Raman Spectrosc. 30, 827-832(1999)
