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導讀:拉曼光譜以印度科學家C.V.拉曼命名,是一種分子結構檢測手段。拉曼光譜也被稱做物質(zhì)的指紋譜,就跟我們每個人都有他的指紋一樣,每種物質(zhì)都有它的拉曼光譜,我們通常利用拉曼光譜儀來對物質(zhì)的性質(zhì)和結構進行分析。
拉曼光譜技術
拉曼光譜是一種散射光譜,通過與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息。如今,拉曼光譜早已是一項成熟的非接觸式無損檢測技術,并在食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、珠寶文物鑒定等領域有著廣泛的應用。
拉曼光譜儀可用于探索行星
在美國一種用于行星探索的緊湊型光譜儀器已經(jīng)開發(fā)出來。該系統(tǒng)被稱為定位超小微型拉曼(SUCR)儀,能夠以10微米的分辨率在幾厘米(2-20厘米)范圍內(nèi)檢測和鑒定礦物質(zhì)、有機物和生物材料。這款拉曼光譜儀將被用于分析可能與其他行星(包括硫磺、萘、混合樣品、大理石、水、方解石礦物質(zhì)和氨基酸)的生命有關的礦物質(zhì)和有機化合物。
這種超小微型拉曼光譜儀能夠幫助我們探索宇宙,并且打破了傳統(tǒng)拉曼光譜儀的局限性,不再那么容易受到干擾。也就是說,它可以不受行星上各種惡劣輻射條件的影響,可以更好地為研究人員搜集和發(fā)回信息,提供化學分析所需的樣品。未來,或許這款小小的拉曼光譜儀將為我們帶回其他行星生命信息。
拉曼光譜儀用于文物保護
眾所周知,拉曼光譜技術以其檢測區(qū)域小,干擾小信號強等獨特的優(yōu)點,廣泛應用于眾多領域。而在文物的分析中,拉曼光譜作為一種無損的分析方法,已被應用于字畫檔案、壁畫、玻璃、皮革、有機殘留物、陶器、玉器、漆器和青銅器等多個研究領域。
據(jù)筆者了解在河南博物院、秦始皇兵馬俑博物館、故宮博物院的文物保護工作中,都有著拉曼光譜儀的身影。拉曼光譜技術作為化學分析技術的一種,以能夠獲得物質(zhì)的分子信息的特征,無損檢測、樣本需求量小的優(yōu)勢廣泛應用于文物修復,相信在拉曼光譜儀的幫助下,我們不僅能夠保護好更多的文物,也能夠讓那些破損的珍貴文物以完好的姿態(tài)重見天日。
拉曼光譜儀建功可燃冰探測
我國科考團隊通過自主研發(fā)的拉曼光譜探針,在1000多米深的海底對裸露在外的“可燃冰”進行了現(xiàn)場探測,并證實其為標準的I型水合物,這也是上使用原位拉曼光譜數(shù)據(jù)證實這一科學結論。
我國在南海發(fā)現(xiàn)“可燃冰”并通過自主研發(fā)的拉曼光譜探針進行成分探究,是一件值得驕傲的事??扇急泻芨叩目蒲屑吧虡I(yè)價值,但極難開采,而我國通過試采實驗,為可燃冰廣泛開發(fā)利用提供了技術儲備,也為下一步的開采工作奠定了堅實基礎,這一切都很拉曼光譜儀的巨大幫助是分不開的。
拉曼光譜儀應用于食品檢測
曼徹斯特大學的研究人員開發(fā)出了世界上臺能夠檢測假酒的手持設備,可以裝在瓶子里未酒進行檢測。據(jù)了解,這款手持設備名為 SORS,它可以對隱藏在玻璃瓶下的物體和內(nèi)容進行高度的化學分析。這款拉曼光譜設備首先引導激光通過玻璃,然后對各種化學物質(zhì)進行分離和分析,并終得出結果。
拉曼光譜在多個檢測領域擁有著廣泛的應用,但是將拉曼光譜技術應用到假酒的檢測上來還是世界。由于拉曼光譜技術所具備的無損檢測特性,這款檢測設備將為假酒的鑒別提供極大便利,讓人們無需打開酒瓶就能夠?qū)σ墒羌倬七M行檢測,也為其他食品的無損檢測提供了新的可能。
拉曼光譜儀助力禁毒工作
目前販毒分子從事毒品交易越來越猖狂,甚至借助網(wǎng)絡來聯(lián)絡買家。緝毒人員的工作難度加大,但相應的方法技術也在進步。拉曼光譜儀就是一種可用于毒品檢測的儀器設備。拉曼光譜儀是一款便攜式毒品檢測儀,配備了拉曼毒品檢測儀的公安機關,可通過拉曼光譜技術對樣品的非接觸性,時間短等特點,在現(xiàn)場即可對未知毒品進行快速定性,同時,拉曼設備穩(wěn)定可靠,便攜易用的特性,也有利于快速的打擊毒品犯罪。
毒品犯罪嚴重危害社會安定,同時誘發(fā)的各種違法犯罪活動給社會治安和人民健康帶來嚴重危害。因此,禁毒工作是一項艱巨而長久的工作。為了有效遏制、打擊毒品犯罪活動,在流通領域現(xiàn)場對毒品和易制毒化學品進行快速識別,準確給出毒品名稱的工作至關重要。便攜式拉曼光譜儀具有分析速度快、所需樣品量小、無需制樣、對被檢測物無損,便于攜帶和現(xiàn)場檢測的技術優(yōu)勢,在毒品檢測方面具有良好的應用。
拉曼技術用于環(huán)境監(jiān)測
中國科學院課題組近年來在SERS檢測芯片構建和SERS檢測技術方向開展深入研究,在食品安全和環(huán)境污染物檢測等領域取得了多項突破性進展。這種SERS芯片一方面具有高靈敏度和高探測極限的優(yōu)異SERS性能;另一方面能從復雜分析物中快速分離,此種SERS芯片適用于環(huán)境污染物的實地快速分析檢測,拓寬SERS芯片在環(huán)境監(jiān)測中的應用范疇。
SERS檢測技術在食品安全、生命科學、環(huán)境監(jiān)測等領域得到廣泛應用。中科院開發(fā)的SERS檢測芯片不僅靈敏度高、檢測快,還能夠從復雜分析物中快速分離,在未來可以實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)應用,為我國環(huán)境監(jiān)測做出貢獻。
拉曼光譜儀檢測翡翠真假
如今,一些商業(yè)寶石鑒定機構為了提高信用度,已經(jīng)開始使用激光拉曼進行檢測。拉曼光譜儀對研究物質(zhì)分子結構和翡翠鑒定是一種現(xiàn)代光學方法與技術,多用來鑒定礦物的種類,也可以用來鑒定b貨翡翠。拉曼光譜儀價格的大眾化,儀器的小型化,在不久的將來翡翠珠寶的檢測將全面普及拉曼光譜儀
除了拉曼光譜儀之外,還有不少科學儀器加入了翡翠玉石鑒定的行列,而且表現(xiàn)不俗,這不僅讓消費者在購買玉石時多了一層保障,也有利于打擊玉石市場的亂象,相信未來會有越來越多的科學儀器加入其中,給翡翠真假鑒別助力。
近年來,我國拉曼光譜儀產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,出現(xiàn)了一批的拉曼光譜儀廠家,拉曼光譜儀的在各種不同行業(yè)得到了廣泛的應用。相比于分子光譜領域其他技術,拉曼光譜確實越來越受人青睞,我們相信拉曼光譜儀在未來光譜儀發(fā)展進程中將繼續(xù)占據(jù)重要地位。
(參考資料來源:中國光學期刊網(wǎng)、科技日報、威鋒網(wǎng)、拉曼學堂、中國科學院)
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