一、激光拉曼分析儀檢測原理

1928年C.V.拉曼實驗發(fā)現(xiàn)，光與物質(zhì)分子相互作用時一部分光子能量發(fā)生變化，這一現(xiàn)象稱為拉曼散射。如圖1所示，氧氣分子的兩個氧原子之間的相互作用類似于通過彈簧連接的兩個小球，兩者往復(fù)振動。不同之處在于，氧氣分子的各個振動能級是分立的，類似于樓梯的臺階，每級臺階間能量差為Δ。對于不同分子的不同振動模式，Δ是不同的，因而測定出Δ便能推斷出是哪一種分子的哪個振動模式。當(dāng)激光聚焦在空氣中時，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，振動能量上了一個臺階。能量減少的這一小部分光子被稱為拉曼光，我們通過測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，同時，峰值的縱坐標(biāo)即光強正比于氧氣的濃度。如同一個指紋對應(yīng)于一個人，一個拉曼特征峰對應(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，拉曼光譜信號跟激發(fā)波長四次方成反比，該儀器采用405nm作為激發(fā)波長，相同功率下相較于傳統(tǒng)的785nm激發(fā)波長信號提升14倍。如圖3所示，該儀器采用光電倍增管作為探測器，可以將拉曼光信號放大10^5-10^6倍，同時采用超高精度納米位移平臺，可以通過掃描特征峰的方式靈活測量各種氣體濃度。整機外形如圖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氣體列表（僅列出部分常用氣體）

四、檢測示例

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

圖5