文档介绍：Vibrational States
振动能级
i
Ground State基级
Virtual State
虚能级
Real States
真实能级
Mid IR Stokes Raman Rayleigh Anti-Stokes Raman Fluorescence
红外斯托克斯拉曼瑞利散射反斯托克斯拉曼荧光
拉曼测量的是什么?
光散射- 瑞利散射
散射光中,弹性(瑞利) 散射占主导
前… 后…
散射光与入射光有相同的频率
入射光
分子
分子
散射光
excitation
emission
光散射- 拉曼
散射光中的1010光子之一是非弹性散射(拉曼)
前… 后…
光损失能量,使分子振动
入射光
分子
excitation
分子振动
散射光
excit.-vib.
emission
拉曼光谱的优点和特点
对样品无接触,无损伤;
样品无需制备;
快速分析,鉴别各种材料的特性与结构;
能适合黑色和含水样品;
高、低温及高压条件下测量;
光谱成像快速、简便,分辨率高;
仪器稳固,体积适中,
维护成本低,使用简单。
High spatial resolution: 高空间分辨率(对包裹体,金刚石压砧中的样品等尤其有用)
Non-destructive analysis: 无损分析
Almost no sample preparation: 几乎不用样品制备
Very small amount of sample:微所须样品量少
Characteristic vibrational spectrum: 指纹性振动谱
为何使用显微拉曼
Information obtained from Raman spectroscopy 拉曼光谱的信息
characteristic Raman frequencies
拉曼频率的确认
composition of material
物质的组成
. MoS2, MoO3
changes in frequency of Raman peak
拉曼峰位的变化
stress/strain
State 张力/ 应力
. Si 10 cm-1 shift per % strain
polarization of Raman peak
拉曼偏振
crystal symmetry and orientation
晶体对称性和取向
. orientation of CVD diamond grains
width of Raman peak
拉曼峰宽
quality of crystal
晶体质量
. amount of plastic deformation
intensity of Raman peak
拉曼峰强度
amount of material
物质总量
. thickness of transparent coating
parallel
perpendicular
拉曼光谱的特点和主要困难
拉曼散射信号弱(比荧光光谱平均小2-3数量级)。
激光激发强。
拉曼信号频率离激光频率很近。
激光瑞利散射比拉曼信号强1010-1014,对拉曼信号干扰很大。
拉曼光谱仪器的设计,必须能排除瑞利散射光,并具有高灵敏度(体现在弱信号检测的高信噪比),才能有效地收集拉曼谱。
Renishaw拉曼光谱仪的优势:
优势 1. 高灵敏度:
灵敏度远高于其它同类拉曼谱仪
检验标准:硅三阶峰(约在1440 cm-1)的信噪比≧10:1,检测条件为:激光输出功率20mW,,狭缝宽度50微米,曝光时间60秒,累加次数5次,binning为1或2,光栅为1800刻线。显微镜头为 X50常规镜头。
高灵敏度
在Renishaw inVia拉曼光谱仪上测得的硅的三阶与四阶声子模的拉曼峰。
高灵敏度