顕微Raman分光計は、Raman分光分析技術と顕微分析技術を結合し、試料のマイクロ領域の分子構造分析に用いる装置である。マイクロラマン分光器は主にマイクロ領域の化学成分分析に用いられ、非破壊性検出とマイクロメートル級の空間分解能の物質成分鑑定を実現することができる。
顕微ラマン分光器の核心原理はラマン散乱効果である。モノクロレーザ(例えば532 nm、632.8 nmまたは785 nm)を試料に照射すると、ほとんどの光線はレイリー散乱(周波数不変)を起こし、一方少量の光線は分子振動または回転運動エネルギー準位遷移により周波数変化を生じ、ラマン散乱光を形成する。この周波数変化は物質分子構造と直接関連しており、各物質はラマンスペクトル「指紋」を持っている。共焦点光路設計により、計器はレーザービームをミクロン級領域(例えば1〜2μmスポット)に集束し、高分解能顕微鏡とCCD検出器を結合し、散乱光信号を正確に捕獲し、スペクトルデータに解析することができる。
主な機能
マイクロゾーン分析:励起光のスポットをミクロンスケールに焦点を合わせ、サンプルのマイクロゾーンを正確に分析し、CCD鑑定器とTV監視器を通じて、レーザー作用の部位をはっきり表示でき、興味のあるサンプル部位を選択して分析することができる。
分子構造鑑定:異なる物質に基づくラマンスペクトルは特徴性があり、サンプルの化学組成と分子構造上の差異を分子レベルから反映することができ、それによってサンプル中の物質を定性的に鑑定する。
操作の要点
環境制御:防振、恒温(20±5℃)環境で操作し、振動と温度変動がデータ精度に影響を与えないようにする。
定期検定:標準光源(水銀ランプなど)を用いて波数精度、分解能及び再現性を校正し、機器性能の安定を確保する。
試料処理:試料の性質に応じて適切な波長レーザーを選択し、蛍光干渉を回避する、液体サンプルは厚さを制御し、散乱光の減衰を防ぐ必要がある。
安全防護:レーザー光は目にダメージを与える可能性があり、操作する時は防護眼鏡を着用し、光路を直視しないようにしなければならない。