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【干货推荐】各类光谱仪使用技巧 Q&A汇总

发布时间2015-11-17 00:00:00
公司名称HORIBA科学仪器事业部(Jobin Yvon光谱技术)

11月13日,HORIBA科学仪器事业部举办了2015年的最后一场网络讲座——各类光谱技术使用技巧,涉及拉曼、荧光、椭偏技术


此次授课的三位博士均是HORIBA资深应用工程师,他们除了会定期举办用户培训班,还会完成大量的分析测样工作,他们与网友们在线分享了这些宝贵的测样技巧。我们也将这些技巧做了汇总,不知道您有没有遇到过同样的问题?



课程1:荧光光谱




Q:氙灯的有效激发波长是多少?

A:在荧光光谱仪中常用波长范围240nm(无臭氧氙灯)或200nm(臭氧氙灯)至~1000nm;氙灯光源自身最远至~2500nm;使用臭氧氙灯时,避免对人体健康的影响,请一定配置除臭氧装。




Q:如果必须选滤光片,请问选择的原则是什么?比如350nm和400nm,激发280nm?

A:用在消除倍频峰时,保证滤光片完全通过发射峰,截止激发波长。




Q:原位荧光液体化学反应池设计有什么讲究?

A:需要考虑原位实验环境,如:温度,压力,酸碱度及盐浓度等因素;光学部分考虑:收集角度,收集光学部件及收集距离等因素。




课程2:拉曼光谱




Q:选择什么激发波长,可以避开荧光干扰?

A:视荧光峰的位置,假如荧光出现长波长位置,如在600nm-800nm,我们可以使用<600nm的激发波长,比如532nm或473nm,反之如果荧光出现在短波长的位置,我们需要使用长波长,比如785nm作为激发光源。




Q:待测硅衬底上薄膜样品为100nm厚,用激光光斑聚焦(不是共聚焦拉曼)测到硅的拉曼信号,很难准确聚焦到薄膜上(薄膜太薄),如何解决?可以通过将薄膜样品倾斜使激光有一定倾角地打到薄膜上吗?

A:如果您的薄膜样品是透明的,通常激光容易穿透样品,打到基底上,获取的大部分都是基底的信号。您可以试着尝试紫外激发波长和共聚焦仪器,看能否有改进。




Q:用拉曼测荧光,需要注意一些什么问题?

A:一般拉曼测荧光是用短波长激发出长波长荧光,所以荧光的测试范围一般从大于激发波长的位置开始测。另外,拉曼测荧光需要注意所配探测器的最大测试范围,通常CCD的测试范围是到1050nm,如果要测更长的波长,需要用到近红外探测器;还有要注意的是荧光信号通常比较强,要调节激光功率和采集时间,确保信号不会饱和。




Q:Mapping扫描步长一般设为多少?用光斑的大小可以吗?

A:通常激光光斑的大小在1μm级别,所以一般设为0.5μm或1μm就差不多了,即可以把步长设为光斑半径大小。如果您的样品在亚微米级别或需要实现亚微米级别的空间分辨率,则可减小步长以获得较多的像素点,使图像看起来比较精细一些。




Q:我测铁电体的拉曼光谱时,加电场在铁电体上,光谱强度整体变小,是不是因为样品形变,影响到聚焦?

A:要判断样品是否有形变,可以在video聚焦状态下加电场,看显微图像是否会变虚,如果变虚,则加电场导致了样品的形变,影响到聚焦;否则可能是加电场引起的样品本质的变化。




Q:如果拉曼检测时光斑比较大,会影响信号质量吗?

A:使用低倍物镜时,通常光斑比较大,其激光功率密度会降低,在检测固体样品时会使信号减弱;但是由于它的收集角比较大,在检测液体等透明样品时则比较好,所以视您的样品而定。




Q:请问拉曼测试时透射模式和反射模式对样品的要求和红外一样吗?因为我们希望通过拉曼信号去判断液体样品的浓度,所以我们希望一次采集大面积的样品,不知道这种想法可行不可?

A:显微拉曼适用于任意样品,但是只能获取微区样品的信息;透射拉曼是激光穿透样品,获取样品的整体信息,一般只针对固体样品,需要对粉末进行压片,他的压片同红外不同,即不需要加KBr,不能引入另外的物质。如果您的液体样品是均匀的,则显微拉曼就可以了,无需采集大面积的样品;如果是胶体之类的不均匀样品,则可以使用DuoScan大光斑技术,而不是透射拉曼。




Q:你们Spot size 扩大到300μm后,激光强度是不是也需要对应加强?

A:DuoScan大光斑技术是光斑快速掠过一个扫描区域,获取整个扫描区域的平均光谱。其光斑的功率和普通的激光光斑功率一致,只是DuoScan光斑在某个点上的停留时间特别短,因而产生的热效应比较少,不容易烧坏样品,所以我们可以适当加大激光强度以增加信号强度。




Q:我测的样品拉曼位移比别人的高,是否是激光功率差异导致的?

A:如例子中的多晶Si会在不同的功率下发生峰位偏移,如果您的样品比较容易吸光,则会产生热效应,导致峰位往高波数位移。




Q:如何调好无色透明液体的聚焦?

A:可以采用激光光斑聚焦,将样品远离聚焦平面,然后将平台慢慢往上移,当光斑出现并达到最小时,即聚焦到样品表面了。




Q:较高功率(初始功率为200mw)的激光聚焦在金刚石压砧表面上会不会将金刚石烧坏?

A:纯的金刚石吸光系数较小,200mW应该不会烧坏,如果金刚石不纯,则有可能出现烧坏现象。建议从低功率慢慢往高试。





Q:如何判断一张拉曼光谱图是否有荧光干扰?

A:比较明显的是在谱图上看到有一个大包,或者是谱线基底不平,出现上翘或下降现象。当然,有些荧光也有可能是窄峰,此时需要换一个激发波长尝试,如果以cm-1为横坐标时,两个激发光获取的结果不对应,则说明有荧光峰存在。





课程3:椭偏光谱




Q:三元合金表面的氧化层厚度一般选择什么模型好呢?

A:视样品而定,如果氧化层是匀质结构,可以采用Ne

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