拉曼光譜技術(shù)在寶石研究中的應(yīng)用    

拉曼光譜技術(shù)已被成功地應(yīng)用于寶石學(xué)研究和寶石鑒定領(lǐng)域。拉曼光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地鑒定寶石內(nèi)部的包裹體，提供寶石的成因及產(chǎn)地信息，并且可以有效、快速、無損和準(zhǔn)確地鑒定寶石的類別--天然寶石、人工合成寶石和優(yōu)化處理寶石。

（1）拉曼光譜在寶石包裹體研究中的應(yīng)用

拉曼光譜可以用于寶石包裹體化學(xué)成分的定性、定量檢測(cè)，利用拉曼光譜技術(shù)研究礦物內(nèi)的包裹體特征，可以獲得有關(guān)寶石礦物的成因及產(chǎn)地的信息。

（2）拉曼光譜在寶石鑒定中的應(yīng)用

拉曼光譜測(cè)試的微區(qū)可達(dá)1-2um，在寶石鑒定中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠探測(cè)寶石極其微小的雜質(zhì)、顯微內(nèi)含物和人工摻雜物，且能滿足寶石鑒定所必須的無損、快速的要求。

另外，拉曼顯微鏡的共聚焦設(shè)計(jì)(confoal)可以實(shí)現(xiàn)在不破壞樣品的情況下對(duì)樣品進(jìn)行不同深度的探測(cè)而同時(shí)完全排除其他深度樣品的干擾信息，從而獲得不同深度樣品的真實(shí)信息，這在分析多層材料時(shí)相當(dāng)有用。共焦顯微拉曼光譜技術(shù)有很好的空間分辨率，從而可以獲得界面過程中物種分子變化情況、相應(yīng)的物種分布、物種分子在界面不同區(qū)域的吸附取向等。

便攜式拉曼光譜儀關(guān)鍵部件

一臺(tái)完整的拉曼光譜儀通常由激光器(光源)、樣品外光路、色散系統(tǒng)、信號(hào)接收系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)幾大部分組成。相對(duì)于好的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，便攜式拉曼設(shè)備的內(nèi)部部件更簡(jiǎn)單且模塊化程度更高，其關(guān)鍵的零部件包括光源模塊、光譜儀模塊以及拉曼探頭三樣。國(guó)產(chǎn)拉曼采用的光譜儀相較進(jìn)口產(chǎn)品存在一定差距，主要體現(xiàn)在光譜分辨率、噪聲控制等方面。在激光光源模塊領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外拉曼大部分選用的激光器在體積和能量方面基本一致，主要在線寬和輸出穩(wěn)定方面存在差異。但僅針對(duì)便攜式拉曼設(shè)備的應(yīng)用來說，以上幾個(gè)關(guān)鍵部件國(guó)內(nèi)外廠商的技術(shù)水平相差已經(jīng)不大，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品正在靠近國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。

解析激光拉曼光譜儀

激光拉曼光譜儀是一個(gè)集合了激光光譜學(xué)、機(jī)械和微電子系統(tǒng)的綜合測(cè)量體系。其結(jié)果是獲得散射介質(zhì)在一定方向上具有一定偏振態(tài)的散射光強(qiáng)隨頻率分布的譜圖。

激光拉曼光譜儀分析是一種非破壞性的微區(qū)分析手段，液體、粉末及各種固體樣品均不需特殊處理即可用于拉曼光譜的測(cè)定。

拉曼光譜可以單獨(dú)，或與其他技術(shù)（如X衍射譜、紅外吸收光譜、中子散射等）結(jié)合起來應(yīng)用，方便地確定離子、分子種類和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。

其應(yīng)用主要是對(duì)各種固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)的分子組成、結(jié)構(gòu)及相對(duì)含量等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的鑒別與定性。

拉曼光譜儀怎樣避免被測(cè)試的樣品被激光燒毀？

當(dāng)你進(jìn)行樣品測(cè)試時(shí)，激光照射在樣品表面的能量是非常大的，尤其在采用NIR或UV激光激發(fā)時(shí)。尤其是一些樣品在光照下對(duì)熱或光是十分敏感的，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)包含樣品燒毀后的特征，而不是樣品本征的信號(hào)(例如，非晶碳膜在1500cm-1波數(shù)附近的本征峰在強(qiáng)光激發(fā)時(shí)會(huì)顯示出石墨化的碳峰)。通常遇到這樣的問題時(shí)，可在樣品測(cè)試前后通過顯微鏡白光像觀察樣品表面是否發(fā)生明顯變化，因此需選擇正確的激光功率來進(jìn)行測(cè)試。

為避免樣品表面燒毀，在開始測(cè)試時(shí)應(yīng)選用較低的激發(fā)功率，尤其用NIR或UV激光激發(fā)時(shí)。在保證樣品不被燒毀的前提下可提高激發(fā)功率以得到很強(qiáng)的信號(hào)。當(dāng)激光功率衰減到1％仍無法避免樣品燒毀時(shí)，可考慮轉(zhuǎn)換低倍物鏡以降低照射在樣品表面的功率密度。另外還可采用欠焦照射模式或線聚焦照射模式。如果問題是由于高功率二極管激光器引起的，可考慮轉(zhuǎn)換成低功率可見激發(fā)系統(tǒng)。