拉曼光譜儀 ( Raman ) 簡介
拉曼光譜是一種非彈性散射光譜。從拉曼光譜中可以得到分子振動能級與轉動能級結構的資訊,是一種重要的分子結構資訊表徵的分析工具。
拉曼光譜是一種散射光譜,與其他的振動光譜,例如中紅外(IR)和近紅外(NIR)相比,拉曼光譜有幾個顯著的優點。拉曼光譜的測量通常不需要對樣品進行複雜的前處理,屬於非破壞性分析,也可以分析水溶液樣品 ( 拉曼對水不吸收 ),因此拉曼光譜可以直接進行固體、液體、膠狀物質的測量,還可以對氣體進行直接檢測,需搭配合適的氣體樣品槽。
與紅外光譜相似,拉曼光譜具有非常好的專一性和選擇性,因此可以用來鑑別一些結構相似的化合物。圖 R-1 顯示了五種結構相似的物質的拉曼光譜:丙酮,乙醇,二甲亞碸,乙酸乙酯和甲苯。可以看出,雖然其結構有相似之處,但是其拉曼光譜有著顯著的差異,即使肉眼也可以輕易的分辨。採用拉曼光譜庫,我們可以輕鬆的對未知物質進行鑑別,或者對已知物質進行確認。
逐格掃描專利技術 ( Orbital Raster Scan , ORS )
逐格掃描技術 ( ORS ) 是 Metrohm Raman 所有系統的獨特功能。ORS 雷射採用圓周運動方式對樣品特定區域範圍蒐集訊息,增加圖譜的訊號強度。ORS 保留出色的解析度,即使對於異質樣品也是如此,並降低了樣品降解或燃燒的風險性。
XTR - 先進專利技術
其目的為解決 785nm 拉曼光譜儀常見的螢光背景干擾問題,XTR 可從螢光訊號中提取拉曼訊號並鑑別目標物質。是拉曼光譜技術次世代的進化。Mira XTR DS 實現更小尺寸的拉曼設備、更高的解析度和更低的雷射功耗以及先進且正在申請專利中的演算法來提取來自螢光樣品中的拉曼數據 – 無需 1064 雷射光技術 !
- 低功率 785 nm 雷射光可檢測高靈敏性樣品
- 與 1064 nm 儀器相比,體積更小,更安全、靈敏度和解析度更佳
- 20,000 + 資料庫條目 — 市場上手持拉曼系統上最大的資料庫
- 能夠對芬坦尼和其他非法藥物進行鑑定和 SERS 微量分析
拉曼光譜儀的種類及應用
拉曼光譜主要測量分子的頻率位移,因此一個單色性非常好的激發光源尤為重要。雷射是當前一個比較理想的激發光源,532nm、785nm、1064nm都是拉曼光譜中常見的雷射激發光。
不同的應用需要採用不同的雷射激發波長。波長越短的雷射,其激發效率越高,然而對很多有機物來說,波長並不是唯一需要考慮的因素。大多數的有機化合物會由於高能量電子的躍遷產生一部分的螢光干擾,並掩蓋掉拉曼的信號,如下圖,即是一個典型的螢光訊號對拉曼訊號產生干擾而掩蓋拉曼光譜。因此,短波長的雷射激光波長(例如 532nm)較常應用在無機材料的鑑別,例如碳材料等。
拉曼 : 使用不同波長雷射激發光之優勢
- 532 nm : 樣品不易發熱或燃燒,激發光效率高,圖譜訊號強,適用於無機物、碳材料、石墨烯材料研究。
- 785 nm : 適中,應用範圍廣,無機物、有機物、高分子、藥品活性成分、賦形劑、生醫類樣品。
- 1064 nm : 螢光干擾低,適用於天然物、植物類、石化類、外觀帶顏色樣本。
刑事鑑定偵測 : 未知物定性 ( Identification )
- 爆裂物
- 危害物質
- 合成毒品
- 咖啡包
- 麻醉藥物
- 吩坦尼 ( Fentanyl )
- 新興毒品 ( NPS )
製藥業 : 原物料確認 ( Verification )
- 活性藥物成分 ( API )
- 賦形劑 ( Excipient )
- 潤滑劑
- 溶劑
- 著色劑
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