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杭州譜鐳光電技術有限公司
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模塊式拉曼系統(tǒng)為二次設備開發(fā)以及靈活的實驗架構提供了便利。整套系統(tǒng)通常包含有光譜儀，激光器，探頭和采樣支架，配合操作軟件和二次編程工具，用戶可以方便地將拉曼測試系統(tǒng)集成到自己的設備中。
下面對如何選擇各個組成模塊做一下介紹。
光譜儀
由于拉曼信號通常極其微弱，拉曼散射大約占總的光散射的百萬分之一，因此對于光譜儀的靈敏度和信噪比的要求會比較高。我們建議采用進口的高性能光纖光譜儀，推薦MAYA2000PRO或者QE65000這兩種型號。
MAYA2000PRO
MAYA2000PRO是一款高性價比的光纖光譜儀，兼具高靈敏度，高信噪比以及高分辨率。非常適合用于拉曼光譜的測試，以及二次設備集成。其探測器采用的是日本濱松的面陣背照式CCD，在紫外和近紅外區(qū)的量子效率都是大大優(yōu)于普通的線陣CCD，而拉曼測試大多采用785nm的激發(fā)波長，通過配置相應的光柵，MAYA2000PRO可以測試200-4000cm-1的拉曼頻移，分辨率可以達到8cm-1或者更高，對于一些常規(guī)的物質鑒定和識別都是足夠的。
上圖，MAYA2000PRO探測器的量子效率曲線
MAYA2000PRO的探測器沒有包含熱電致冷模塊，不適合用于長時間積分的測量，例如需要長達數分鐘積分時間的應用，但是，在實際應用中，由于MAYA2000PRO的靈敏度很高，以及高信噪比（450:1），所以大部分拉曼光譜的測試時間可以在10秒以內完成，因此，MAYA2000PRO完全可以勝任大多數的應用場合。
油品的拉曼圖譜，用MAYA2000PRO測試，積分時間500ms，785nm，300mW激光
以下是MAYA2000PRO的規(guī)格參數，
標準配置50um狹縫，拉曼頻移范圍200-4000波數，分辨率~10波數
| 探測器 | |
| 型號: | Hamamatsu S10420 |
| 構造: | 背照式， 2D |
| 熱電致冷: | 無 |
| 像素數: | 全部像素: 2068X70 有效像素: 2048x64 |
| 像素尺寸: | 14 µm 平方 |
| 探測器有效范圍(mm): | 28.672 水平 0.896 垂直 |
| 阱深: | 200Ke- |
| 峰值量子效率: | 75% |
| QE @ 250 nm: | 65% |
| 光譜儀 | |
| 積分時間: | 6 ms - 5 秒 |
| A/D 轉換: | 16 bit 500 kHz |
| 動態(tài)范圍: | 12000:1 |
| 信噪比: | 450:1 |
| 非線性偏差: | ~4.0% |
| 校正后非線性: | <1.0% |
| 靈敏度: | ~0.32 Counts/e- |
QE65000
跟MAYA2000PRO相比，QE650000主要改進是加裝了探測器的熱電致冷模塊以及更低噪聲的電路系統(tǒng)，因此可以大幅降低電子噪聲，在長時間積分的測試中表現優(yōu)異，可以獲得極高信噪比的圖譜。當然，QE65000的成本也會比MAYA2000PRO高出大約一倍的費用。
除了拉曼光譜檢測，QE65000也適合很多其他弱信號的測試，例如熒光、DNA測序、天文學等。
技術參數
| 物理外觀 | |
| 尺寸 | 182 mmx 110 mm x 47 mm |
| 重量 | 1.18kg（不包括電源） |
| 檢測器 | |
| 探測器型號 | 濱松S7031-1006 |
| 檢測范圍 | 200-1100 nm |
| 像素 | 1024 x 58 (總像素1044 x 64)； |
| 像素尺寸 | 24.576平方微米 |
| 像素井深 | 1000Ke- |
| 靈敏度 | ~0.065 counts/e- |
| 量子效率 | 90%峰值; 250 nm處65% |
| 光學平臺 | |
| 設計 | f/4，交叉對稱的Czerny-Turner光路 |
| 焦距 | 輸入和輸出均為101.6mm |
| 入射孔徑 | 5， 10， 25， 50， 100或200 μm寬度的狹縫，或光纖（無狹縫） |
| 可選的光柵 | 14種可選光柵，紫外到近紅外 |
| HC1-QE型光柵 | 紫外到近紅外 |
| 可選的OFLV濾光片 | OFLV-QE (200-950 nm); OFLV-QE-250 (250-1000 nm); OFLV-QE-300 (300-1050 nm); OFLV-QE-350 (350-1100 nm); OFLV-QE-400 (400-1150 nm) |
| 其它濾光片 | 長通OF-1系列濾光片 |
| 校準和聚光鏡 | 標配 |
| 紫外增強 | 無需增強，探測器本身具有優(yōu)異的紫外響應 |
| 光纖連接 | SMA905型連接器，與0.22孔徑單股光纖相連 |
| 光學特性 | |
| 波長范圍 | 由光柵決定 |
| 光學分辨率 | 0.14～7.7nm半**值全波（FWHM） |
| 信噪比 | 1000：1（全信號時） |
| A/D轉換分辨率 | 16位 |
| 暗噪聲 | 3 RMS計數點 |
| 動態(tài)范圍 | 7.5 x 109 （系統(tǒng)），25000：1（單次操作） |
| 積分時間 | 8毫秒～15分鐘 |
| 雜散光 | 600nm時小于0.08％；435nm時為0.4％ |
| 修正后線性度 | >99.8％ |
| 電子特性 | |
| 功率消耗 | 500mA，5V直流（無熱電冷卻）3A，5V直流（熱電冷卻） |
| 數據傳輸速度 | 掃描到內存：USB2.0接口為7ms，USB1.1接口為18ms，串口為300ms |
| 輸入/輸出 | 10個集成的用戶可編程的數字GPIO（通用輸入輸出接口） |
| 模擬通道 | 無 |
| 自動歸零 | 有 |
| 數據輸出外接盒兼容性 | HR4-BREAKOUT型 |
| 觸發(fā)模式 | 4種 |
| 發(fā)送脈沖功能 | 有 |
| 傳送延時功能 | 無 |
| 連接器 | 30針連接器 |
| 開機時間 | 小于5s |
| 暗電流 | 25℃下4000e/像素/秒；0℃下200e/像素/秒 |
| 電腦連接 | |
| 操作系統(tǒng) | Windows 98/Me/2000/XP操作系統(tǒng)，帶USB接口的Mac OS X 或Linux操作系統(tǒng)；帶串口的32-bit Windows操作系統(tǒng) |
| 電腦連接 | 480 Mbps下USB 2.0 ；115.2 K baud下RS-232 |
| 外圍設備 | SPI (3現)；I2C內積分電路 |
| 溫度與熱電冷卻 | |
| 溫度范圍 | -15 ℃～50.0℃；無冷凝現象 |
| 定點溫度 | 軟件控制，*低定點溫度在環(huán)境溫度40℃以下時*低-15℃ |
| 穩(wěn)定性 | 設置溫度2分鐘之內跳動不超過+/-0.1℃ |
激光器
拉曼光譜測試都需要用到高功率，高穩(wěn)定，窄線寬的激光光源，常用的波長主要是785nm，532nm。785nm的**激光功率一般要求300mW以上，532nm的**激光功率在50um以上。線寬也要優(yōu)于0.2nm。在這里，我們主要推薦國產的SPL系列，以及進口的LASER-785-LAB系列。
SPL-785系列
由于國內的激光器研發(fā)相當成熟，產品的性能已經達到國際**，加上相對低廉的價格，SPL系列對于拉曼應用來說，是具有極高性價比的選擇。
得益于先進的TEC溫度控制系統(tǒng)，SPL-785具有非常優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性，能夠在外界溫度變化的環(huán)境中穩(wěn)定地工作。
典型光譜測試數據
| 技術指標 | |
| 噪聲: | <1% RMS(10Hz-100MHz) |
| 輸出光纖: | 建議105um，0.22 N.A. 標準耦合效率>75% 可以根據具體需求定制 |
| 預熱時間: | 15分鐘 |
| 工作溫度: | -10 °C到45 °C |
| 穩(wěn)定性: | <1% RMS 在8小時內 |
| 濕度: | 5-95% 無結露 |
| 激光器壽命: | 10，000 小時 |
| 功耗: | 3.0 A@ 5 VDC |
| 輸出功率(CW): | 可選**350mw 或者500mw |
| 峰值波長: | 785 +/- 0.5 nm |
| 光譜線寬: | 0.2 nm (典型值) |
| 上升時間: | <500 ms |
| 控制: | TTL 信號模塊-- 0 到100kHz |
| 接頭: | SMA 905 或者FC (可以定制) |
| 光譜穩(wěn)定性(溫度) | <0.005nm/℃(典型) |
SPL-532系列
| 技術指標 | |
| 噪聲: | <1% RMS(10Hz-100MHz) |
| 輸出光纖: | 可定制(105um， 0.22N.A default) |
| 預熱時間: | 15 分鐘 |
| 工作溫度: | -10 °C到45 °C |
| 穩(wěn)定性: | <1% RMS in 8 hours |
| 濕度: | 5-95% 無結露 |
| 激光器壽命: | 10，000 小時 |
| 功耗: | 3.0 A@ 5 VDC |
| 輸出功率(CW): | 100mw (典型)， 可以達到120mw |
| 峰值波長: | 532 +/- 0.5 nm |
| 光譜線寬: | <0.1 nm |
| 上升時間: | <500 ms |
| 控制: | TTL 信號模塊-- 0 to 100 kHz |
| 接頭: | SMA 905 或者FC (可以定制) |
| 光譜穩(wěn)定性(溫度) | <0.005nm/℃(典型) |
典型光譜測試數據
可以選購的型號
SPL-785
785 nm 穩(wěn)頻多模激光器，**輸出功率300mW，線寬0.2nm，SMA光纖接口
SPL-785-HP
785 nm 穩(wěn)頻多模激光器，**輸出功率500mW，線寬0.2nm，SMA光纖接口
SPL-785-OEM
OEM型號，可以為工業(yè)客戶定制接口
SPL-532
532nm 穩(wěn)頻多模激光器，**輸出功率50mW，線寬0.1nm，SMA光纖接口
SPL-532-HP
532nm 穩(wěn)頻多模激光器，**輸出功率100mW，線寬0.1nm，SMA光纖接口
SPL-532-OEM
OEM型號，可以為工業(yè)客戶定制接口
LASER-785-LAB系列
LASER-785-LAB系列進口激光器具有輸出功率高，窄線寬和光譜穩(wěn)定的特性。激光器內置溫度控制器可以將峰值波長鎖定，不會受到外界溫度變化的影響(-10 ºC 到+55 ºC)。其邊模抑制比優(yōu)于40 dB，可以獲得極高的信噪比，非常適合拉曼應用。同時該激光器也配有高性能的電子驅動和溫度控制單元。
LASER-785-LAB激光譜線分析圖
| 110 mmx 89 mm x 53 mm | |
| 重量: | 600 克 |
| 噪聲: | <0.5% RMS |
| 輸出光纖: | 100 µm @ 0.22 NA |
| 預熱: | 15 分鐘 |
| 工作溫度: | -10 °Cto 40 °C |
| 穩(wěn)定性: | <3% 峰峰值8 小時內 |
| 工作濕度: | 5-95% 無結露 |
| 壽命: | 10，000 小時 |
| 功耗: | 3.0 A@ 5 VDC |
| 輸出(CW): | >500 mW |
| 峰值波長: | 785 +/- 0.3 nm |
| 光譜線寬: | 0.2 nm (典型) |
| 上升時間: | <500 msec |
| 控制: | TTL 信號模塊-- 0 到100 kHz |
| 接口: | SMA 905 |
可以選購的型號：
LASER-785-IP-LAB
785 nm 光譜穩(wěn)定多模激光器，輸出功率> 350mW，FC 接口，功率不可調
LASER-785-LAB-ADJ
785 nm 光譜穩(wěn)定多模激光器，輸出功率> 350mW，FC 接口，功率可調
LASER-785-LAB-ADJ-S
785 nm 光譜穩(wěn)定多模激光器，輸出功率> 350mW，SMA接口，功率可調
拉曼探頭
拉曼探頭是一種集成多種光學元件的光纖探頭，能夠過濾掉收集到的激光譜線，提取微弱的拉曼信號，因此對制造工藝的要求相當高。目前能夠提供商業(yè)化拉曼探頭的品牌主要是美國的Inphotonics公司，該公司提供全系列的探頭產品，不僅僅可應用于實驗室，也可以用于工業(yè)現場。
RamanProbeTM
這一款拉曼探頭是Inphotonics的主打產品，體積小巧(4" 長x 0.5" 直徑)，是非常靈活的實驗室測量工具。拉曼探頭可以用來直接測量固體或者通過透明的比色皿測量液體。拉曼探頭需要根據激光額波長來配置，所以請在訂購的適合指定相應的波長。
**的技術可以對瑞利散射大幅度衰減108。同時也消除了探頭內部的背景散射，提高了信號質量。RamanProbe 可以完全消除在250 cm-1 之前的雜光，目前只有Inphotonics的產品可以做到。
| 采樣頭 | 不銹鋼，圓柱形探頭0.5"直徑(12.7 mm) x 4" 長度(76 mm)，帶有集成光學元件 | |
| 光譜范圍 | 250 - 3900 cm-1 (Stokes)* | |
| 激發(fā)波長 | 488， 514， 532， 632， 670， 785， 830， 976 nm， 其他波長需要定制 | |
| 工作距離 | 5 mm （標準），**可以達到10 mm （定制） | |
| 光纖配置 | **固定的兩根光纖（105 µm激發(fā)光纖，200 µm 標準收集光纖）以及濾光元件，N.A. 0.22 | |
| 濾光效率 | **設計可以濾除瑞利譜線和來自輸入輸出光纖的石英光譜(O.D. > 8 @激光波長) | |
| 物理性能 | 非常結實的探頭和光纖，可以承受物理撞擊，可以被加熱到80ºC. 選項：高溫版本可以承受到200ºC | |
| 光纖長度 | 5 m標準長度。(定制: **200 m) | |
| 安全措施 | 發(fā)射指示器（標配）Class I 可選配采樣支架 | |
| 耦合系統(tǒng) | 標配FC 或者SMA 905 接頭 | |
RamanProbe IITM
RamanProbe II 是專門為浸入式溶液測量的應用開發(fā)的拉曼探頭，頭部長度是8"，外層套管可以拆卸，這些特點使得探頭可以用于真正的原位溶液分析。探頭的焦距可以根據測量的溶液類型進行調節(jié)。標準的浸入式套管材料是不銹鋼，帶有一個藍寶石窗口。套管拆除后，探頭可以繼續(xù)用于固體和比色皿的測試。
規(guī)格參數
| 采樣頭 | 不銹鋼圓柱形探頭，帶有外套管，總的直徑5/8" (15.8mm) x 8" (230 mm) 長度 |
| 激發(fā)波長 | 514， 532， 632， 670， 785， 830 nm其他波長需要定制 |
| 光譜范圍 | 250 - 3900 cm-1 (Stokes)* |
| 工作距離 | 可以根據測量溶液的粘稠度來優(yōu)化 |
| 光纖配置 | **固定的兩根光纖（105 µm激發(fā)光纖，200 µm 標準收集光纖）以及濾光元件，N.A. 0.22 |
| 濾光效率 | **設計可以濾除瑞利譜線和來自輸入輸出光纖的石英光譜(O.D. > 8 @激光波長) |
| 物理性能 | 探頭部分可以承受**溫度200ºC。藍寶石窗密封在不銹鋼套管內，也可以選配石英窗片，適合633 和670 nm激發(fā) |
| 光纖長度 | 5 m std. (選配: **200 m) |
| 安全措施 | 發(fā)射指示器（標配）Class I 可選配采樣支架 |
| 耦合系統(tǒng) | 標配FC 或者SMA 905 接頭 |
RPB 實驗室級探頭
RPB拉曼探頭是一款高性價比的產品，適合一般的實驗室測量。
規(guī)格尺寸
| 采樣頭 | 陽極鋁探頭， 4.2" x 1.5" x 0.5" (107 x 38 x 12.7 mm )， 配有1.5" 長度(38 mm) 不銹鋼探棒 |
| 拉曼頻移 | 300 - 3900 cm-1 (Stokes)* |
| 激發(fā)波長 | 514， 532， 632， 670， "785" (782-788)， 830 nm （激光波長必須是+/- 1.5 nm 指定波長，除了785 nm 版本） |
| 工作距離 | 7.5 mm (std.)， 5 or 10 mm 可選 |
| 光纖配置 | **固定的兩根光纖（105 µm激發(fā)光纖，200 µm 標準收集光纖）以及濾光元件，N.A. 0.22 |
| 濾光效率 | **設計可以濾除瑞利譜線和來自輸入輸出光纖的石英光譜(O.D. >6 @激光波長) |
| 物理性能 | **工作溫度為80ºC |
| 光纖長度 | 1.5 m |
| 安全措施 | 手動的快門調節(jié)激光輸出；Class I 樣品支架可選 |
| 耦合系統(tǒng) | 標配FC 或者SMA 905 接頭 |
支架
根據您的測量需求，可以提供定制拉曼支架。例如帶有一維調整的平臺，或者不同類型比色皿的適配器。
附件
HG-1波長標定光源
產品介紹
小巧，低成本的HG-1汞燈適合用于UV-VIS-NIR光譜系統(tǒng)的波長校準光源。HG-1能夠發(fā)射汞氬元素的譜線，光譜范圍是253-922 nm，氬元素二級譜線，光譜范圍可到達1700nm，可用于快速，可靠的波長標定。HG-1的機身背面可以找到汞和氬元素的輻射譜線數據。
主要特點
HG-1光源通過光纖和光譜儀連接，進行波長標定，通過EXCEL電子數據表或計算器回歸計算，得到標定系數。HG-1提供12VDC電源(包括系統(tǒng))或9V電池(不包括)。
| 輸出 | 汞氬低壓力氣體 |
| 光譜范圍 | 253-1700 nm |
| 尺寸 | 125.7 x 70 x 25.8 |
| 功耗 | 250 mA at 12 VDC |
| 電源 | 12 VDC 變壓器(包括) 或 9 VDC 電池(額外) |
| 內電壓 | 30 kHz時600伏特 |
| 燈泡壽命 | ~ 3，500 小時(在20 mA) |
| 穩(wěn)定性 | ~1分鐘 |
| 孔徑 | 3 mm |
| 連接器 | SMA 905 |
波長標定附件
PS-HG1-ADP波長標定適配器是一種1-cm尺寸的比色皿形狀的附件，可以安裝到1-cm比色皿支架，通過光纖連接HG-1。適配器可用于帶有比色皿支架的分光光度計的波長標定。
譜鐳光電也可以提供專業(yè)的拉曼分析軟件Analyze IQ系列，介紹如下，
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Analyze IQ Lab 提供快速精確的分析方法，將復雜的光譜數據變成決策參考，不僅包含成熟的化學計量建模方法，還有包含創(chuàng)新技術的數據挖掘方法。建模向導允許您快速可靠地構建，評估和優(yōu)化復雜模型。
Analyze IQ Lab 被應用于商業(yè)研發(fā)，學術研究實驗室和很多創(chuàng)新解決方案提供商。
除了標準的化學計量學技術，例如PCR，Analyze IQ Lab還為用戶提供了用于光譜分析的創(chuàng)新分析工具。測試結果表明，這些**方法比起標準技術更加精確，尤其是在分析復雜光譜的場合。
Analyze IQ Lab
擁有一個美觀的界面，可以處理標準的光譜數據格式，也可以定制處理用戶指定的格式。
Analyze IQ Lab特點：
ü 創(chuàng)新的基于模型的方法，獲取快速精確的識別結果
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ü 數據圖形化顯示，并且可以導出結果
Analyze IQ Spectra Manager
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上圖，左邊列出圖譜名稱，右邊顯示圖譜
下圖顯示了樣品信息界面，輸入混合物圖譜，用戶可以添加很多附加信息，（提供商，批號，外觀，純度，IUPAC名稱，普通名稱等）
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Raman Spectra Library拉曼圖譜庫
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譜庫分成兩個子集，可以分開或者一起購買：
實驗室物質拉曼圖譜： 包含 1103 幅圖譜，涵蓋899種物質，每種物質只有一種鑒定過的主成分。
混合物拉曼圖譜: 包含765種 實驗室制作的混合物圖譜， 每種混合物包含2-4種成分。對于單一混合物圖譜，提供了每種成分的信息和預期濃度值。
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Raman Spectra Library 作為搭配Spectra Manager的附件來銷售， 譜庫的圖譜可以做為Analyze IQ Lab建模時的數據來使用，完全集成到Spectra Manager。
內容列表可以在以下網址下載，
下圖是一幅混合物圖譜的信息數據: 10% Acetonitrile + 80% Methanol + 10% Water.
LUMiFlector
ASD
Zetium
Serstech 100 Indicator
FluoroMax -
N-500
近紅外光譜分析儀(點擊可看詳細資料)
火焰光度計
Metorex C100型
UV9600D
ARL? PERFORM'X
全譜直讀光譜儀
