一、激光拉曼分析儀檢測(cè)原理

1928年C.V.拉曼實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光與物質(zhì)分子相互作用時(shí)一部分光子能量發(fā)生變化，這一現(xiàn)象稱(chēng)為拉曼散射。如圖1所示，氧氣分子的兩個(gè)氧原子之間的相互作用類(lèi)似于通過(guò)彈簧連接的兩個(gè)小球，兩者往復(fù)振動(dòng)。不同之處在于，氧氣分子的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)是分立的，類(lèi)似于樓梯的臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階間能量差為Δ。對(duì)于不同分子的不同振動(dòng)模式，Δ是不同的，因而測(cè)定出Δ便能推斷出是哪一種分子的哪個(gè)振動(dòng)模式。當(dāng)激光聚焦在空氣中時(shí)，激光光子與氧氣分子發(fā)生相互作用，一部分激光光子能量減少Δ，這部分能量Δ被氧氣分子吸收，振動(dòng)能量上了一個(gè)臺(tái)階。能量減少的這一小部分光子被稱(chēng)為拉曼光，我們通過(guò)測(cè)量拉曼光譜中峰的橫坐標(biāo)Δ便可以確定這是氧氣分子的振動(dòng)，同時(shí)，峰值的縱坐標(biāo)即光強(qiáng)正比于氧氣的濃度。如同一個(gè)指紋對(duì)應(yīng)于一個(gè)人，一個(gè)拉曼特征峰對(duì)應(yīng)于一種分子。

圖1

二、激光拉曼氣體分析儀核心技術(shù)

產(chǎn)品結(jié)合自主研發(fā)的405nm激光拉曼激發(fā)模塊和超高靈敏度光譜儀，相較于傳統(tǒng)的拉曼光譜儀靈敏度提升一千倍以上。如圖2所示，拉曼光譜信號(hào)跟激發(fā)波長(zhǎng)四次方成反比，該儀器采用405nm作為激發(fā)波長(zhǎng)，相同功率下相較于傳統(tǒng)的785nm激發(fā)波長(zhǎng)信號(hào)提升14倍。如圖3所示，該儀器采用光電倍增管作為探測(cè)器，可以將拉曼光信號(hào)放大10^5-10^6倍，同時(shí)采用超高精度納米位移平臺(tái)，可以通過(guò)掃描特征峰的方式靈活測(cè)量各種氣體濃度。整機(jī)外形如圖4所示。

圖2

圖3

圖4

三、激光拉曼氣體分析儀技術(shù)參數(shù)

激光拉曼氣體分析儀可測(cè)氣體列表（僅列出部分常用氣體）

四、檢測(cè)示例

交互界面為微軟Surface觸屏電腦，檢測(cè)界面如圖5所示，所測(cè)標(biāo)準(zhǔn)氣體含量插入其中。

圖5