激光显微共焦拉曼光谱系统附件一 一．货物需求： 显微共焦拉曼光谱仪系统一套。 二．详细技术参数： 系统的主要技术指标： 1) 250mm焦长，系统总通光效率大于30%。 2）波长范围：200nm—1050nm。 3）光谱扫描范围： 325nm 激发Raman(200-4000cm-1)，532nm 激发15–8000 cm-1，632.8nm 激发100-6000 cm-1，785nm 激发15-3200cm-1,1064nm激发100-3200 cm-1。 4）光谱分辨率：可见全谱段等于或小于1cm-1, 紫外(325nm)段<3cm-1，红外（1064nm）段<3cm-1。 5）光谱重复性（测量多少次50次）：≤±0.15cm-1。 6）空间分辨率：横向< 0.5微米，光轴方向< 2微米。 7）灵敏度：硅三阶峰信噪比好于 15: 1,并可见四阶峰；(指光谱仪无低波数附件时的灵敏度)。 8）低波数：小于或等于15cm-1(785nm激发)，15cm-1(532nm激发)； 9) CCD探测器：应使用紫外和近红外同时增强深耗散层型CCD探测器，优质芯片，半导体制冷到-70oC,为确保图像质量，避免边缘畸变，芯片尺寸应 < 13×8.5mm，像元尺寸22 m。 10）第二探测器组件（InGaAs探测器）：0.9 um～1.65 um，包含软件包，液氮或半导体制冷。 11）光源及控制系统：632.8nm，≥17毫瓦；785nm, ≥275毫瓦；514.5nm，≥40毫瓦,325nm激光器30毫瓦。 12）可导入脉冲激光光源（405nm）进行瞬态测量，信号光可引入TCSPC，提供TCSPC探测器接口，（需考虑放滤光片位置）。 包含附件： 1.直接二维拉曼成像功能（532/785 nm激发）。 2.大面积快速扫描拉曼成像功能。 3.三维拉曼成像功能。 3.冷热台及控制器（-195 o C to +600 o C） 4.冷热台及控制器（室温 to +1500 o C） 5.催化反应拉曼原位池（室温 to +1000 o C） 6.TCSPC系统 7.自动xyz三维平台。 8.拉曼偏振测量附件。 系统的详细技术规格： 一、显微镜：研究级正置徕卡显微镜。 1、原配物镜：5×、20×、50×和100×物镜，15×和40×紫外物镜. 2、配置50x长焦物镜（WD8.1 mm）和100x长焦物镜（WD3.4mm） 3、彩色摄像头， 4、XY 手动样品台
I C S17.180.30 N35 中华人民共和国国家标准 G B/T33252 2016 纳米技术激光共聚焦显微拉曼光谱仪 性能测试 N a n o t e c h n o l o g y P e r f o r m a n c e t e s t i n g f o r l a s e r c o n f o c a lm i c r o s c o p e R a m a n s p e c t r o m e t e r s 2016-12-13发布2017-07-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
目 次 前言Ⅰ 1 范围1 2 术语和定义1 3 仪器结构1 4 要求2 5 测试方法3 6 测试报告3 附录A (资料性附录) 激光共聚焦显微拉曼光谱仪的构成5 附录B (资料性附录) 激光共聚焦显微拉曼光谱仪校准用标准样品 7 附录C (资料性附录) 测试报告参考格式9 参考文献11 G B /T 33252 2016
前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由中国科学院提出三 本标准由全国纳米技术标准化技术委员会(S A C/T C279)归口三 本标准起草单位:中国计量科学研究院二中国科学院半导体研究所二厦门大学二广州计量测试研究院二堀场(中国)贸易有限公司三 本标准主要起草人:任玲玲二谭平恒二任斌二高思田二定翔二王海燕二濮玉梅三
纳米技术激光共聚焦显微拉曼光谱仪 性能测试 1范围 本标准规定了激光共聚焦显微拉曼光谱仪的术语和定义二仪器结构二技术要求二测试方法等三 本标准适用于以连续激光为激发光源,具有单级二二级或三级光谱仪的色散型共聚焦显微拉曼光谱仪(以下简称仪器)三 本标准不适用于傅立叶变换拉曼光谱仪等非色散型拉曼光谱仪和基于脉冲激光光源的拉曼光谱仪三 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件三 2.1 拉曼光谱R a m a n s p e c t r u m/s p e c t r a 当物质收到单色辐射能照射时,由于非弹性散射产生的已调制频率的光谱三 2.2 拉曼谱线(频带,峰)R a m a n l i n e(b a n d,p e a k) 构成拉曼光谱的谱线(带)三 2.3 拉曼频移R a m a n s h i f t 拉曼谱线(带)的波数相对于入射单色光束波数的位移三 注:单位为c m-1三 2.4 共聚焦c o n f o c a l 光路(激发和发射)在两个位置上聚焦三在共聚焦扫描仪中,激发光聚焦在样品点表面,而发射光聚焦在针孔上三 2.5 激光共聚焦显微拉曼光谱仪l a s e r c o n f o c a lm i c r o s c o p eR a m a n s p e c t r o m e t e r 以激光为激发光源,将拉曼光谱分析技术与显微分析技术结合起来的一种光谱仪三 3仪器结构 从激光器发出的激光经干涉滤光片到达样品表面激发样品,激发光经瑞利滤光片及共聚焦针孔二狭缝二光栅,最后到达探测器探测拉曼信号三仪器结构示意图见图1三详细内容参见附录A三
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2918993198.html, 签字笔墨水的组成分析 作者：王瑞华 来源：《商场现代化》2012年第10期 签字笔是目前国际上流行的一种新颖的书写工具，是圆珠笔的一种，圆珠笔是利用球珠滚动带出书写介质(墨水或油墨)的书写工具的统称。由于圆珠笔的书写介质不同可分为三类，即圆珠笔油墨、水性墨水和中性墨水。其中粘度较大的书写介质称油性墨水，即圆珠笔用的油墨；可溶于水的粘度较小的书写介质称为水性墨水，即滚珠笔、宝珠笔等所用的墨水；粘度介于水性和油性之间的书写介质称为中性墨水，如GEL、INKPEN使用的墨水。中性墨水具有圆珠笔油墨和水性墨水的最佳性能，并且是二者最佳性能的综合，即圆珠笔墨水的耐久性和水性墨水的书写流利性。中性笔起源于日本，日本的SAKURA株式会社于1984年研制成功称为“BALLSIGN”的产品并推向市场。1988年日本PENTEL株式会社研制成功被称为”HYBRID”的产品，中性笔由此宣告诞生。由于中性笔兼具自来水笔和圆珠笔的优点，书写流利、携带方便、不漏墨水，符合现代人们对日常书写工具简便快捷的需求，因此逐渐成为学习、办公的必需品。 我国在20世纪90年代中期引进国外的墨水开始生产签字笔，但目前所使用的签字笔墨水大部分是从日本、美国、德国和韩国进口，国内生产的比较少，我国有关墨水生产厂正在开展签字笔墨水的研制工作，如我国天津鸵鸟墨水有限公司已开始研制中性墨水，并于2000年研制成功，另外还有很多厂家也在研制和开发。一旦签字笔墨水全部由国内生产，签字笔的生产将有更大的发展，其应用会更加广泛。 签字笔墨水主要由溶剂、着色剂、表面活性剂和其他添加剂等组成。但是因为着色剂含量不同，所以签字笔墨水颜色不同于传统的碳素钢笔水颜色，形成了其特有的属性。如一项美国专利的黑色签字笔，它的黑色签字笔墨水有以下组成成份。 黑色签字笔墨水的组成部分 溶剂是签字笔墨水中的挥发性成分，加入的目的是溶解签字笔墨水中的着色剂，并且载着着色剂顺利流过球座体和球体。由于签字笔墨水的粘稠度高，所以要使用极性大，渗透性强，润湿效果明显的溶剂，以打破签字笔墨水胶质物的牵扯力，发挥其较好的作用，因此溶剂多数以醇类、醚类为主。目前，经常使用的溶剂有：二甘醇、三甘醇、五甘醇、甘油、苯甲醇、苯氧基乙醇等。大多数厂家为了提高着色剂溶解性，改善书写质量，都采用了混合溶剂的方法，一方面可以克服因蒸发速度过快造成签字笔墨水干涸而封住笔头的弊端，另一方面也可以克服蒸发速度过慢而导致书写字迹不干、渗透、铺开等缺点。签字笔墨水书写在纸张上之后，字迹与大气接触，溶剂成分就很容易挥发，含量发生变化。随着时间的推移，溶剂会发越来越多，溶剂成分的这一特点，为鉴定字迹的形成时间提供了重要的途径。
激光拉曼光谱的原理和应用 当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会暗原来的发现透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究 推荐激光拉曼光谱法是以拉曼散射为理论基础的一种光谱分析方法。 激光拉曼光谱法的原理是拉曼散射效应。 拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占总散射光的10-10-10-6的散射，不公改变了传播方向，也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。 对于拉曼散射来说，分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E反映了指定能级的变化。因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。 这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论工具。 拉曼光谱仪的主要部件有： 激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。 应用 激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。 有机化学 拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。 高聚物 拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。 生物 拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质
拉曼光谱无损检测技术新进展 1引言 无损检测技术是现代物理学、电子学、电子计算机技术、信息处理技术等学科的基础上发展起来的一门综合性技术。发达国家特别重视无损检测技术，美国为了保持它在世界上的领先地位，在政府工作报告中明确把无损检测技术中心作为国家六大技术中心之一进行建设，从这里可以看到发达国家对无损检测技术的重视。 利用拉曼光谱技术对样品进行无损分析，具有测试样品非接触性、非破坏性以外，还具有时间短、样品所需量小、样品无需制备等特点。在分析过程中不会对样品造成化学的、机械的、光化学和热的分解，是分析科学领域的研究热点，被广泛应用于医药、文物考古、宝石鉴定和法庭科学等方面，本文就近年来拉曼光谱无损分析技术的研究进展作一综述。 2 生物医学与中药材的无损分析 细胞和组织是由蛋白质、核酸、糖、脂质、辅酶、维生素和许多其它基本成分组成的复杂结构的高分子化合物，而疾病都是细胞和组织的生物化学变化造成的。NIR-FT-Raman光谱可以对任何生物材料样品进行测定而不会改变样品的性状，许多学者应用这项技术研究动物组织和细胞用于医学诊断，取得了极大的成功。Schrader研究小组对人类肝脏的研究表明，当发病时人的肝脏的拉曼光谱显示很大地差别，脂肪肝或肝硬化可被识别，这可用于肝移植前肝脏状况的诊断。他们还研究表明肿瘤组织的拉曼光谱虽然不能明确证明肿瘤的存在和分类，但拉曼光谱有特有的变化，脑瘤患者胆固醇的拉曼光谱强度会减小，而核酸的拉曼光谱强度会增加。同种肿瘤不同患者的拉曼光谱十分相似，而不同肿瘤的拉曼光谱是不同的。女性乳房组织主要是由蛋白质和脂质构成，Schrader等对良性和恶性乳房组织的分析表明，它们的蛋白质的拉曼光谱有典型的差别。 另外，Freis报道了血液细胞的拉曼光谱可被用于区分不同类型的白血病。Fendel 和wessel等对良性和恶性皮肤组织的NIR-Raman光谱分析表明：皮肤损害程度不同拉曼光谱也不同，酰胺Ⅲ的拉曼谱表现了不同的胶原质类型，其它拉曼振动峰的相对强度决定了皮肤的脂质和含水量及DNA的结构基础，结合聚类分析
Renishaw显微共焦激光拉曼光谱仪操作说明 一、开机顺序 1、打开主机电源； 2、计算机电源 3、将使用的激光器电源 1）、514nm：打开激光器后面的总电源开关->打开激光器上的钥匙； 2）、785nm：直接打开激光器电源开关。 二、自检 1、用鼠标双击WiRE2.0 图标，进入仪器工作软件环境； 2、系统自检画面出现，选择Reference All Motors 并确定(OK)。系统将检验所有的电机。 3、从主菜单Measurement -> New -> New Acquisition 设置实验条件。静态取谱（Static），中心520 Raman Shift cm-1, Advanced -> Pinhole 设为in。 4、使用硅片，用50 倍物镜，1 秒曝光时间，100%激光功率取谱。使用曲线拟合（Curve fit）命令检查峰位。 三、实验 1、实验条件设置 1）、点击设置按钮（或者菜单中Measurement-->Setup Measurement），（设置）下列参数 2）、OK：采用当前设置条件，并关闭设置窗口；Apply：应用当前设置条件，不关闭窗口； 2、采谱：执行Measurement -> Run 命令。 四、关机 1、关闭计算机 1）、关闭WiRE2.0 软件； 2）、Start-->Shut Down-->Turn off computer。计算机将自动关闭电源。 2、关闭主机电源； 3、关闭激光器 1）、关闭钥匙； 2）、514 激光器散热风扇会继续运转，此时不要关闭主电源开关。等风扇自动停转后再关闭主电源开关； 五、注意事项 1、开机顺序：主机在前，计算机在后。 2、关机顺序：计算机在前，主机在后。514nm 激光器要充分冷却后才能关闭主电源。 3、自检：一定要等自检完成再做其他动作。不能取消（Cancel）。 4、硅片：514nm，自然解理线与横向成45 度时信号最强。780nm，(633nm,325nm)自然解理线与横向基本平行时信号最强。
激光共聚焦显微拉曼光谱系统 主要技术要求： 一、激光器 1、配置532nm半导体高功率激光器，激光输出功率要求不小于50mW。 2、使用两片长寿命Edge瑞利滤光片和一片用于去除等离子线的干涉滤光片，仪器阻挡激光瑞利散射水平高。 检验标准：使用表面抛光的单晶硅做样品，同时观测激光线和硅拉曼峰（520波数），位于0波数的激光线强度小于硅-520波数强度，X50或X100倍物镜，狭缝大小为正常实验状态。 3、相应波长的激光等离子滤光片（干涉滤光片），在全扫描范围（100-4000波数）内，无等离子线。 检验条件：100%激光功率照在抛光的单晶硅表面，曝光时间60秒，累加次数3次，X50倍物镜，狭缝大小为正常实验状态。 4、为适应不同样品测量要求以及防止激光功率过高烧坏样品，要求激光输出功率可调。同时，激光光斑尺寸可调。 5、633nm或785nm激光器一套（含滤光片等）备选，激光器功率不小于17mW（785nm则不小于100mW）。单独报价。 二、光谱仪 1、采用无色差无像散，单级光谱仪设计，焦长大于等于200mm，越长越好。 2、拉曼光谱测量范围（至少）：532nm 激光激发: 50-8000波数拉曼位移。 3、瑞利滤光片能自动切换，且定位精确，重复性高。 4、光谱实际测量分辨率：优于1波数。 检验标准：测量Ne灯585nm谱线，扫描范围从500-800nm，扫描模式：连续扫描或多窗口模式，采用1200或1800刻线/毫米光栅，狭缝在正常实验状态，谱线半高宽小于1波数。 5、光谱重复性：≤±0.2波数。 检验标准：使用表面抛光的单晶硅做样品，采用50×或或100X物镜，扫描范围100～4000波数，重复50次。观测硅拉曼峰（520波数），520峰中心位置重复性≤±0.2波数。 6、光栅至少包括1800刻线/毫米高分辨率光栅，最好有1200刻线/毫米或更多高分辨率光栅，并能软件控制自动转换。 7、高灵敏度：硅三阶峰（约在1440波数）的信噪比好于15:1，并能观察到四阶峰。 检测条件：使用单晶硅片，波长532 nm，激光输出功率10 mW，狭缝宽度（或针孔）<= 50微米，分辨率1波数，需使用1800线高分辨光栅，曝光时间100秒，累加次数3次，binning等于1，显微镜头为x50或x100倍。 8、软件控制自动调整狭缝大小，在10-1000um范围内连续可调。 9、高灵敏度CCD 探测器：优质CCD 芯片，可使用大芯片CCD探测器，半导体制冷-70℃控制。量子效率优于50%（峰值）。 三、共焦显微镜 1、专业的高端科研型显微镜，10X原装目镜，20X、50X、100X、长焦50X物镜，包括可同时安装5个镜头的镜头架。其中长焦50X的焦距都要求大于或接近10mm。 2、彩色摄像机。 3、显微镜厂家原装透射、反射照明。附送备用照明灯2个。 4、自动XYZ平台，最小步长不大于0.1 um，可进行分散的多点、线、面扫描和共焦深度的扫描。系统软件能帮助自动聚焦。系统无反向间隙，能保证位置原始点的良好重复性。 5、采用真共焦光路设计，空间分辨率方面，100X物镜下，xy分辨率<= 1 um ，z轴方向分辨率<= 2微米，共焦深度连续可调。 四、附件 1、快速扫描附件 要求能快速大面积取谱，且不牺牲空间分辨率，532nm激发，100X物镜下，空间分辨率横向好于1 mm，纵向好于2 mm。可用于532nm激发波长，以及将来可能升级到的633(638)nm和785nm激发波长。 2、控温台
拉曼光谱技术检验黑色签字笔添改字迹研究文章编号:1004-5929(2014)01-068-05 拉曼光谱技术检验黑色签字笔添改字迹研究 林建成，李开开，黄建同 (中国人民公安大学，北京，100038) 摘要:本工作为鉴别黑色签字笔添改字迹变造文件提供一种无损、便捷、有效的检验方法。拉曼光谱检测变造字 迹实验，并根据黑色签字笔书写色料类型的不同，分别说明不同情况的字迹添改。拉曼光谱技术能够有效检验出 使用不同签字笔添改的笔画，但用炭黑型签字笔添改炭黑型签字笔书写字迹除外。拉曼光谱技术应用于添改字迹 的鉴别有方法简单，易操作的特点。 关键词:拉曼光谱技术;黑色签字笔;添改字迹;染料;炭黑 中图分类号:O657.37 文章标识码:A The Study of Raman Spectroscopic Technique on Changed Handwriting Written by Black Signature Pen LIN Jian-cheng，LI Kai-kai，HUANG Jian-tong (People's Public Security University of China, Beijing 100038,china) Abstract: This work provides a non-destructive, convenient and effective testing method to identi- fy the added or altered handwriting by black signature pens. The inspection process is conducted by Raman experiment, and the changed handwritings made by black pens with different types of pigments are classified, showing that Raman spectroscopy technique is
拉曼光谱学 ——原理及应用HORIBA Jobin Yvon北京办事处
报告内容 ?1-什么是拉曼光谱? –简单介绍 ?2-拉曼光谱仪工作原理介绍 ?3-拉曼光谱在材料研究中的应用介绍?4-HORIBA Jobin Yvon拉曼光谱仪简介
1928年，印度科学家C.V Raman in首先在CCL 4光谱 中发现了当光与分子相互作用后，一部分光的波长 会发生改变（颜色发生变化），通过对于这些颜色 发生变化的散射光的研究，可以得到分子结构的信 息，因此这种效应命名为Raman效应。 时间 和发现人? Provided by Prof. D. Mukherjee, Director of Indian Association for the Cultivation of Science
λlaser λscatter >λlaser 瑞利散射λscatter = λlaser 拉曼散射 光散射的过程：激光入射到样品，产生散射光。 散射光弹性散射（频率不发生改变-瑞利散射） 非弹性散射（频率发生改变-拉曼散射）
2 0004 000 6 0008 00010 000I n t e n s i t y (c n t )400600Raman Shift (cm -1) 520不同材料的拉曼光 谱有各自的不同于其它材料的特征的光谱-特征谱 z 为表征和鉴别材料提 供了指纹谱 z 深入开展光谱学和材 料物性研究打下基础 1332 1580 20000 15000 10000 5000 100012001400160018002000 Wavenumber (cm-1)?组分信息?结构信息
显微共焦激光拉曼光谱仪 中国科学院广州化学研究所分析测试中心 事业部----卿工---131-1331-6131 仪器公司：英国RENISHAW 仪器型号：INVIA 技术指标： 测试范围： 1）80-9400cm-1（514.5nm激发光） 2）100-5800cm-1（632.8nm激发光） 3）100-3200cm-1（785nm激发光） 空间分辨率：横向1微米，纵向1微米 光谱分辨率:1-2 cm-1 光谱重复性：±0.2 cm-1 拉曼光谱简介： 当一束单色光（激光）照射在样品上，会被物质所散射，大部分散射光的频率与入射光的相同，但也有少量散射光出现频移，这种反映物质化学键或分子振动特征的非弹性散射现象是印度物理学家C.V.拉曼于1928年发现的，故被称为拉曼效应。样品对激光的散射光频率——拉曼光谱，可以在一台与拉曼光谱仪连接起来的、普通光学显微镜上获得。 拉曼光谱可反映材料的化学组成、状态、聚合情况以及应力、取向等信息，已广泛应用于薄膜、涂料、集成电路、矿物包裹体等的研究，以及颜料、毒品、爆炸物和生物组织等领域的鉴定工作中。 Manufacture: Renishaw Model: Invia Main Specifications:
Spectra Range 1）80-9400cm-1（514.5nm laser） 2）100-5800cm-1（632.8nm laser） 3）100-3200cm-1（785nm laser） Spacial Resolution: lateral 1 micro, depth 1 micro Spectral Resolution: 1-2 cm-1 Spectral Repeatability: ±0.2 cm-1 Introduction to Raman Spectroscopy： When a sample is illuminated with a monochromatic light (a laser), the light is scattered by the material. Most of the scattered light have the same frequency or color as the incident light, but a very tiny amount experiences a frequency shift, which is characteristic of the chemical bonds or molecules present in the material. This inelastic scattering of light is called the Raman effect after C.V.Raman, who discovered in 1928. The scattered frequencies, i.e. Raman spectroscopy, is analyzed by a conventiona optical microscope coupled to a Raman spectrometer, It gives information on the material chemical composition, state, aggregation, and even factors like stress, orientation, etc. Raman spectroscopy has been applied to the study of thin films, coatings, microelectronic integrated circuits, mineral inclusions, pigments in art works, identification of narcotics and plastic explosives, biological tissues and others.
拉曼光谱与红外光谱无损检测技术新进展 施玉珍 1,2 陈志春1 林贤福311(浙江大学化学系,杭州310027) 2(河西学院化学系,张掖734000) 摘 要 综述了拉曼光谱和红外光谱无损分析技术在医学、药物、文物、宝石鉴定和法庭科学等领域的最新进展。 关键词 无损分析技术,拉曼光谱,红外光谱,评述 2003206221收稿;2004205224接受 本文系浙江省科技厅国际合作基金资助项目(No .021106132) 1 引 言 无损检测技术是在现代物理学、电子学、计算机技术、信息处理技术等学科的基础上发展起来的一门综合性技术。发达国家特别重视无损检测技术。美国在政府工作报告中明确把无损检测技术中心作为国家六大技术中心之一进行建设。 利用红外光谱和拉曼光谱技术对样品进行无损分析,具有测试样品非接触性、非破坏性、检测灵敏度高、时间短、样品所需量小及样品无需制备等特点。在分析过程中不会对样品造成化学的、机械的、光化学和热的分解,是分析科学领域的研究热点之一,被广泛应用于医学、药物、文物考古、宝石鉴定和法庭科学等方面,本文就近年来拉曼光谱和红外光谱无损分析技术的研究进展作一综述。 2 拉曼与红外光谱无损分析技术的应用 2.1 医学生物材料与药材的无损分析 细胞和组织是由蛋白质、核酸、糖、脂质、辅酶、维生素等成分组成的结构复杂的生命的基本单元,而疾病可能是因为细胞和组织的生物化学变化造成的。FTI R 和Ra man 光谱可以对生物材料样品进行测 定而不会改变样品的性状,为此应用这项技术研究动物组织和细胞可用于医学诊断,取得了成功[1～3]。 Schrader 等[1～3]对细菌和真菌的N I R 2FT 2Ra man 光谱研究表明,拉曼光谱可用于活体微生物的几个 特性的观察:孢子的形成、贮藏化合物的积聚及抗体的检出。对人类肝脏的研究表明,当发病时人的肝脏的拉曼光谱显示很大的差别,脂肪肝或肝硬化可被识别,这可用于肝移植前肝脏状况的诊断。文献 [2]报道了肿瘤组织的拉曼光谱虽然不能明确证明肿瘤的存在和分类,但拉曼光谱有明显的变化;脑瘤患者胆固醇的拉曼光谱强度会减小,而核酸的拉曼光谱强度会增加;同种肿瘤不同患者的拉曼光谱十分相似,而不同肿瘤的拉曼光谱是不同的,可用于医学诊断。 对良性和恶性皮肤组织的N I R 2Ra man 光谱分析表明:皮肤损害程度不同拉曼光谱区别显著,酰胺Ⅲ的拉曼谱表现了不同的胶原质类型,其它拉曼振动峰的相对强度决定了皮肤的脂质和含水量以及 DNA 的结构基础,结合聚类分析法可较准确地判断良性和恶性及皮肤的损害程度[4～6]。 对良性和恶性女性乳房组织的分析表明,它们的蛋白质的拉曼光谱有典型的差别[3]。霍红等[7]用 FTI R 光谱对女性恶性乳腺肿瘤及正常乳腺组织进行对比研究,发现不同性质的乳腺肿瘤中蛋白质、核酸和脂类等生物分子的构型、构像及相对含量有差别;李维红等[8]用FT 2Ra man 光谱研究肠、胃、十二指 肠、口腔腮腺等组织,发现正常组织与肿瘤组织在Ra man 光谱上表现出较为明显的差别;宋增福等 [9]用中红外光纤及ATR 探头联用,首次实现了肿瘤组织的在体原位检测;任予等[10]对人肺正常组织和肺癌 组织的FTI R 光谱用统计方法进行分析,发现峰位、峰高、峰位差、峰高比等多个变量可以显示两类光谱的差异;文献[11]报道了衰减全反射FTI R 技术对人类白内障和青光眼中脂类和蛋白质结构构象变化 的研究。Freis [12]报道了血液细胞的拉曼光谱可被用于区分不同类型的白血病。分析研究案例的不断 第33卷2005年2月 分析化学(FE NX I HUAXUE ) 评述与进展Chinese Journal of Analytical Che m istry 第2期272～276
第15章激光共焦显微拉曼光谱分析 拉曼散射是印度科学家Raman在1928年发现的，拉曼光谱因之而得名。光和介质分子相互作用时会引起介质分子作受迫振动从而产生散射光，其中大部分散射光的频率和入射光的频率相同，这种散射被称为瑞利散射，英国物理学家瑞利于1899年曾对其进行了详细的研究。在散射光中，还有一部分散射光的频率和入射光的频率不同。拉曼在他的实验室里用一个大透镜将太阳光聚焦到一瓶苯的溶液中，经过滤光的太阳光呈现蓝色，但是当光束再次进入溶液后，除了入射的蓝光之外，拉曼还观察到了很微弱的绿光，拉曼认为这是光与溶剂分子相互作用产生的一种新频率的光谱线。因为这一重大发现，拉曼于1930年荣获诺贝尔物理学奖。 拉曼光谱得到的是物质的分子振动和转动光谱，是物质的指纹性信息，因此拉曼可以作为认证物质和分析物质成分的一种有力工具。而且拉曼峰的频率对物质结构的微小变化非常敏感，所以也常通过对拉曼峰的微小变化的观察，来研究在某些特定条件下，例如改变温度、压力和掺杂特性等，所引起的物质结构的变化，从而间接推出材料不同部分微观上的环境因素的信息，如应力分布等。 拉曼光谱技术具有很多优点：光谱的信息量大，谱图易辨认，特征峰明显；对样品无接触，无损伤；样品无需制备；能够快速分析、鉴别各种材料的特性与结构；激光拉曼光谱仪的显微共焦功能可做微区微量以及分层材料的分析（1 μm左右光斑）；能适合黑色和含水样品以及高低温和高压条件下测量；此外，拉曼光谱仪使用简单，稳固而且体积适中，维护成本也相对较低。 激光拉曼光谱是激光光谱学中的一个重要分支，应用十分广泛。在化学方面应可应用于有机化学、无机化学、生物化学、石油化工、高分子化学、催化和环境科学、分子鉴定、分子结构等研究；在物理学方面可以应用于发展新型激光器、产生超短脉冲、分子瞬态寿命研究等，此外在相干时间、固体能谱方面也有及其广泛的应用。 15.1基本原理 入射光与物质相互作用时除了发生反射、吸收、透射以及发射等光学现象外，还会发生物质对光的散射作用。相对于入射光的波数，散射光的波数变化会发生三类情况。第一类为瑞利散射，其频率变化小于3×105Hz，波数基本不变或者变化小于10-5 cm-1；第二类为布里渊散射，其频率变化小于3×109Hz，波数变化一般为(0.1～2) cm-1；第三类频率改变大于3×1010Hz，波数变化较大，这种散射被称为拉曼散射。从散射光的强度看，最强的为瑞利散射，一般为入射光的10-3，最弱的为拉曼散射，它的微分散射面积仅为10-30 cm2mol-1sr-1，其强度约为入射光的10-10左右。 经典的物理学理论认为，红外光谱的产生伴随着分子偶极矩的变化，而拉曼散射则伴随着分子极化率的改变，这种极化率的改变是通过分子内部的运动（例如转动、振动等）来实现的。
第十一章 激光拉曼光谱分析 （Laser Raman Spectroscopy ，LRS ） §11-1 拉曼光谱原理 一、拉曼光谱 当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。 在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。 由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱,可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程,一般其光强仅约为入射光强的10-10 。 1、瑞利散射 当光子与物质的分子发生弹性碰撞时，没有能量交换，光子仅改变运动方向，这种散射称瑞利散射。入射光与散射光的频率相同，如图中2、3两种情况。 2、斯托克斯(Stokes)散射 当光子与物质的分子发生非弹性碰撞时，可以得到或失去能量，当受激分子 υ=0 图11-1 瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯散射示意图 υ=1
从基态跃迁到某一虚拟态，返回到某一激发态，入射光频率大于散射光频率，如图中第1种情况，最后这种散射称斯托克斯(Stokes)线。 3、反斯托克斯(Anti-Stokes)散射 当原处于激发态的分子跃迁到某一虚拟态，返回到基态，入射光频率小于散射光频率，如图中第4种情况。这种散射称反斯托克斯(Stokes)线。 由于常温下处于基态的分子占绝大多数，斯托克斯线比反斯托克斯线强得多。 4、拉曼位移 入射光频率与拉曼散射光频率之差称拉曼位移。它与物质的振动和转动能级有关，不同的物质有不同的拉曼位移。 对于同一种物质，若用不同频率的入射光照射，所产生的拉曼散射光的频率也不相同，但拉曼位移却是一个确定值。 因此，拉曼位移与入射光频率无关，仅与分子振动能级有关。—拉曼光谱物质分子结构分析和定性鉴定的依据。 5、拉曼光谱： 横坐标：拉曼位移； 纵坐标：强度 二、去偏振度 激光是偏振光。 起偏振器测得的垂直于入射光方向散射光强和平行于入射光方向散射光强的比值称去偏振度，用ρ表示。 ρ取值：0~3/4； ρ→0，对称性高，ρ→3/4，不对称结构 三、共振拉曼效应 当选取的入射激光波长非常接近或处于待测分子生色团吸收频率时，产生电子耦合，拉曼跃迁的几率大大增加，使得分子的某些振动模式的拉曼散射截面增强高达106 倍,这种现象称为共振拉曼效应(Resonance Raman ,RR) 。 利用共振拉曼光谱的某些拉曼谱带的选择性增强，可以得到生色团振动光谱信息。但是只有少数分子具有与处于可见光区的激发光相匹配的电子吸收能级。（只有与生色团有关的振动形式才具有共振拉曼光谱）
正文目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1. 引言 (2) 2. 字迹形成及油墨检验 (6) 2.1 水性笔油墨形成字迹原理 (6) 2.2 目前水性油墨常见检验方法 (7) 3. 拉曼光谱法的研究进展及基本原理 (8) 3.1 拉曼光谱法技术的发展 (8) 3.2 拉曼光谱的基本原理 (8) 4. 实验部分 (11) 4.1实验用设备及材料 (11) 4.2 条件及检验方法 (11) 4.2.1 制作实验样本 (11) 4.2.2 实验条件及检测方法 (15) 5.实验结果与分析 (16) 5.1同种品牌红色水性油墨在不同载体上的激光拉曼光谱比较 (21) 5.2不同品牌红色水性油墨在相同载体上的激光拉曼光谱比较 (23) 6问题与不足 (23)
拉曼光谱法检验常见红色水性笔油墨的研究 14级刑事科学技术专业江铭川 摘要：社会经济飞速发展这几年里,遗产纠纷类案件和合同经济类犯罪案件的不断增多已的问题已不容忽视。在各种合同经济类案件、遗产纠纷类案件、刑事案件与民事纠纷中,一般会涉及虚假或私自修改涂抹合约、资料、数据、证件与文件等多种水性笔油墨字迹的研究鉴定。因此,创建精准稳定的水性笔油墨字迹研究鉴定体系,进而高效科学的识别水性笔油墨类型非常重要和迫切。本研究利用显微激光拉曼仪对红色水性笔油墨进行检验，研究表明拉曼光谱分析水性油墨得到的谱图清晰，准确，为同色油墨的同一认定提供了科学的方法。 关键词：油墨检验；拉曼光谱分析；水性笔品牌 Abstract：Criminal photography can record, display, fixed and inspection of crime-related objects of an image of science and technology. It objectively record the crime scene, to make up for lack of site investigation, and for on-site review, field experiments provide materials, technical inspection, verification provide conditions and provide evidence for the prosecution, trial. In the case of public security work, the use of the criminal investigation photographic technologies to collect more and more clues. However, in the front line in the public security police officers photographed the scene, especially in the process of breakdown of crime scene photography, the photographs widespread exposure, which seriously affected the quality of the work of police scene photography. Therefore, in this paper, made specifically for this problem was studied and discussed. Selection of software Photoshop, MATLAB, police Vision image analysis systems and shadow magic hands, respectively underexposed and overexposed photos to repair, and then comparing longitudinal and transverse contrast. Discovery software Photoshop can solve overexposed and underexposed photo processing and repair. Keywords：Image processing；Overexposed; Underexposed 1.引言
金盾激光拉曼光谱检测仪简介 —————————————————————————————————————————珠海金盾光谱仪器科技有限公司 2010-04-30
目录 1.概述 (3) 2.仪器安装： (8) 3.软件操作 (8) 3.1软件的界面 (8) 3.2连接光谱仪 (8) 3.3扣除背景 (10) 3.4 样品检测 (10) 3.4.1检测分析类型 (10) 3.4.2样品仓内测量 (12) 3.5 保存检测数据到数据库中 (13) 3.6毒品数据库管理 (14) 3.7谱图缩放 (15) 4.典型应用 (16)
1、概述 1.1仪器描述 金盾激光拉曼光谱检测仪是一款便携式、快速性物质光谱检测仪器。使用激光拉曼分析技术，可以对有机物、无机物、固体、液体、气体等实现快速定性分析检测，特别是对钻石、宝石、翡翠、玛瑙等各种名贵珠宝进行快速辨识检测。 拉曼技术简介： 拉曼光谱是单色光束入射光的光子与分子发生非弹性散射的结果。在非弹性碰撞过程中，光子与分子之间发生能量交换，光子不仅改变运动方向，同时光子的一部分能量传递给分子，或分子的振动和转动能量传递给光子，从而改变了光子的频率，这种散射过程称为拉曼散射。拉曼谱线的数目，位移值的大小和谱带的强度等都与物质分子的振动和转动有关，这些信息反映了分子的结构及其所处的环境。拉曼光谱研究分子振动和转动模式的机理与红外光谱不同，但它们提供的结构信息是类似的，都是关于分子内部各种简正振动频率及有关振动能级的情况，可用于鉴定分子中存在的官能团。一些同核原子对称结构的官能团(如：-C=C-、-N=N-、-S-S-等)在红外光谱仪较难检测的信息，在拉曼光谱仪上却有较强的反映；而在红外光谱中有很强吸收峰的不均衡对称的官能团，在拉曼光谱却表现很弱。因此，拉曼光谱与红外光谱相互补充，成为研究物质分子结构的有效手段。 拉曼光谱技术从分子振动光谱来识别和分析不同的物质结构，在分析操作中灵括简便，其优点具体表现为： (1)分析样品形式多样。用于拉曼光谱分析的样品可以是固体、液体、气体或任何形式的混合。如：浆状物质，凝胶体或含有固体颗粒的气体。样品也可以是不透明的，高粘性或含悬浮物的液体(这对近红外或中红外光谱分析较难实现)，无需预处理，避免了一些误差的发生。另外，对于样品数量要求比较少，可以是毫克甚至微克的数量级，适于研究微量样品。 (2)采样方式灵活。应用拉曼光谱分析技术可对珠宝样品进行非接触的无损伤检测，适合对稀有或珍贵的珠宝样品进行分析检测。 (3)测试速率高。拉曼光谱仪采用电荷耦合器件(CCD)的多通道检测器，