顯微共焦拉曼光譜儀作為一種高精度分析儀器,在材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為了確保其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,制定并執(zhí)行嚴(yán)格的檢定規(guī)程顯得尤為重要。本文將圍繞顯微共焦拉曼光譜儀的檢定規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)闡述,為相關(guān)操作人員提供指導(dǎo)。
一、檢定規(guī)程概述
顯微共焦拉曼光譜儀的檢定規(guī)程旨在通過一系列標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,評(píng)估儀器的光譜穩(wěn)定性、重復(fù)性、靈敏度、光譜分辨率等關(guān)鍵性能指標(biāo),確保儀器在使用過程中滿足預(yù)定要求。檢定過程應(yīng)嚴(yán)格按照制造商提供的操作手冊(cè)及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
二、光譜穩(wěn)定性與重復(fù)性檢定
1.重復(fù)性檢定
重復(fù)性檢定是考察儀器性能穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。具體操作為:
(1)光柵移動(dòng)測(cè)試:每次檢測(cè)時(shí),光柵從0波數(shù)移動(dòng)至最大波數(shù),再回到檢測(cè)位置(0波數(shù))。使用表面拋光的單晶硅作為樣品,掃描范圍設(shè)定為100~4500 cm^-1,重復(fù)不少于30次。
?。?)觀察結(jié)果:記錄每次掃描的硅一階峰位置,確保其重復(fù)性優(yōu)于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)(如±X cm^-1)。
2.穩(wěn)定性檢定
穩(wěn)定性檢定在光柵不動(dòng)的條件下進(jìn)行,具體步驟為:
固定掃描范圍:使用表面拋光的單晶硅,掃描范圍限定在100~1000 cm^-1,重復(fù)不少于30次。
觀測(cè)結(jié)果:觀測(cè)硅一階峰中心位置的穩(wěn)定性,確保其變化范圍在允許范圍內(nèi)(如≤±X cm^-1)。
三、儀器靈敏度檢定
1.一般性實(shí)驗(yàn)條件
?。?)檢測(cè)條件設(shè)置:激光輸出功率約為20mW,波長(zhǎng)選擇514nm或532nm,狹縫寬度設(shè)為50微米,曝光時(shí)間60秒,累加次數(shù)5次(或曝光時(shí)間100秒,累加次數(shù)3次)。
?。?)檢測(cè)對(duì)象:檢測(cè)硅三階峰,信噪比越高越好。
?。?)光柵與顯微鏡頭:光柵刻線應(yīng)大于等于1800刻線,binning=1,顯微鏡頭選用X50或X100。
2.高分辨或共焦實(shí)驗(yàn)條件
?。?)在高分辨或共焦實(shí)驗(yàn)中,檢測(cè)條件需進(jìn)一步優(yōu)化:
(2)狹縫寬度:減小至Renishaw儀器的≤20微米。
(3)其他條件:保持激光輸出功率、波長(zhǎng)、曝光時(shí)間、累加次數(shù)等參數(shù)不變,光柵刻線仍應(yīng)大于等于1800刻線。
四、光譜分辨率檢定
光譜分辨率是衡量?jī)x器性能的另一重要指標(biāo)。檢定方法為:
1.實(shí)驗(yàn)條件:狹縫寬度小于30微米,曝光時(shí)間1秒,使用大于等于1800刻線的光柵,binning=1,顯微鏡頭為X50或X100。
2.檢測(cè)對(duì)象:使用氖燈585nm線進(jìn)行半高寬測(cè)量,以評(píng)估光譜分辨率。
五、橫向與縱向空間分辨率檢定
1.橫向空間分辨率
?。?)樣品與檢測(cè):使用表面拋光的單晶硅,采用100×物鏡,垂直硅片斷裂邊做線Mapping,Mapping步長(zhǎng)0.2μm。
(2)觀測(cè)結(jié)果:記錄硅520拉曼信號(hào)強(qiáng)度在掃描過程中的變化曲線,計(jì)算強(qiáng)度從最弱到較強(qiáng)變化經(jīng)過的空間距離的一半作為橫向空間分辨率。
2.縱向空間分辨率
?。?)深度序列掃描:對(duì)硅片表面進(jìn)行深度序列掃描,掃描范圍從表面以上10μm到表面以下10μm,步長(zhǎng)為1μm。
?。?)觀測(cè)結(jié)果:記錄硅520拉曼信號(hào)的強(qiáng)度變化,計(jì)算強(qiáng)度變化曲線的半高全寬(FWHM)作為縱向空間分辨率。
六、阻擋激光水平檢定
檢測(cè)不同波長(zhǎng)(如514nm、532nm、633nm、785nm)激光對(duì)硅一階峰(520cm^-1)的影響,觀測(cè)激光線強(qiáng)度與硅一階峰強(qiáng)度的比值,確保激光阻擋水平滿足要求。
測(cè)試實(shí)例:(Sulfur:激發(fā)波長(zhǎng):532nm)
七、結(jié)論
顯微共焦拉曼光譜儀的檢定規(guī)程是確保儀器性能穩(wěn)定和測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的重要保障。通過嚴(yán)格的重復(fù)性、穩(wěn)定性、靈敏度、光譜分辨率及空間分辨率等檢定項(xiàng)目,可以全面評(píng)估儀器的性能指標(biāo),為科研和工業(yè)生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程執(zhí)行檢定工作,確保儀器的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
以下分享兩張顯微共焦拉曼光譜儀的展示圖: