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文献综述
一、研究背景和意义1928年,印度物理学家C.V Raman发现了拉曼散射现象,入射光照射介质,被介质散射的光,其中一部分频率会发生变化,产生不同于激发光频率的成分,频率减小的散射光称为斯托克斯线,频率增大的散射光称为反斯托克斯线,这个两个被激发的散射光分布于入射光两侧被称为拉曼散射光。
[1]拉曼散射光的强度与入射光的强度有关,入射光频率改变后,拉曼散射光的频率也会发生相应的改变,但对同一种物质,拉曼散射光频率与入射光频率之差(即拉曼光谱的位移)是相同的,所以我们可以根据拉曼光谱的位移对物质进行判断。
[2-4]虽然拉曼光谱检测技术有诸多优势,如无损伤的定性定量分析,无需样品准备,可用水溶液检测等,但早期以汞弧灯为光源,产生拉曼光散射极其微弱,因此应用受到了极大的限制。
直到20世纪60年代以后,红宝石激光器的出现,使得激发光具有单色性好,方向性强,功率密度高的特点。
[5]随着性能激光器以及更加灵敏的光电检测器的出现,使拉曼光谱检测技术进入了一个全新的时期。
随着社会与经济的快速发展,市场对于物质的高效、精准、实时检测有了越来越大的需求,具体表现在化工、刑侦、地质等诸多领域。
如何在现有拉曼光谱仪的性能水平下提高检测精准度,并实现物质分析数据的快速、实时获取成为一个重要的问题。
其次,大数据、物联网技术的快速发展促使物质检测迎来了新的发展,通过建立物质成分的数据库,将拉曼光谱仪的实时检测结果与数据库进行比对,快速获得检测结果,使得拉曼光谱检测技术在多个领域都得到了广泛应用,越来越受到研究者的重视。
拉曼光谱技术通过分析入射光照射在物质上的散射光谱,来进行物质结构的分析和判断,由于其具有精度高、无污染性、测量时间短、样品利用率高、无需对样本进行处理等特点,被广泛应用于生物学、化工制造、石油勘探、材料制造、环境检测等领域。
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