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特种探头拉曼葫芦娃污APP检测系统
拉曼葫芦娃污APP是物质的指纹谱，通过拉曼葫芦娃污APP可以获取物质的声子谱、电- 声相互作用、晶格振动非简谐信息，测量物质融化曲线及固/ 液相变、结构、组成、状态等。常规的显微拉曼只能用于实验室测试，无法满足在线测试需求。北京葫芦娃黄色网站仪器有限公司结合多年的拉曼葫芦娃污APP仪研制经验开发出特种光纤探头拉曼解决方案，可以用于特殊场景的在线分析。
性能优势
可满足高温高压实验环境下测试需求
可满足固、液、气等多种类型的样品侵入式测试需求
光纤结构，系统稳定耐用‘
系统方案与配置
技术参数
激光器 | 532nm，100mw | 785nm，350mw |
葫芦娃污APP仪 | VPH 透射光栅葫芦娃污APP仪 拉曼频移：200-4000cm-1； 葫芦娃污APP分辨率：优于 10cm-1 | VPH 透射光栅葫芦娃污APP仪 拉曼频移：350-2400cm-1 葫芦娃污APP分辨率：优于 10cm-1 |
CCD 探测器 | 具有高像元分辨率的 CCD 芯片，分辨率 2000*256 可见近红外拉曼专用 CCD，深制冷温度至 -60℃，读出噪声<5 电子 / 像元 | |
特种探头 | 工作距离：3 mm 和 7 mm 可选，其他可定制工作温度：0-325℃，可定制 最大压力：6000psi | |
配置信息
葫芦娃污APP仪
型号 | Omni-iSpecT532A1 | Omni-iSpecT785A1 |
拉曼频移波长宽度 | 0-4100cm-1 /532-680nm | -200-2400cm-1/770-965nm |
F/# | F/1.8 | F/2.3 |
焦距（入射 / 出射） | 85/85mm | 100/100mm |
光栅 | 1800l/mm VPH | 1200l/mm VPH |
CCD 相机 | 背感光深耗尽 CCD 有效像素 2000×256 像素尺寸 15um 探测面尺寸 30×3.8mm | 背感光深耗尽 CCD 有效像素 2000×256 像素尺寸 15um 探测面尺寸 30×3.8mm |
可调入射狭缝 | 10um-6mm | 10um-6mm |
分辨率（典型值） @50um 狭缝 | 0.17nm 5cm-1@585nm，7cm-1 保证值 | 0.25nm 3cm-1@912nm，5cm-1 保证值 |
光纤适配器 | XY 可调光纤适配器 光纤接口：SMA，10mm 圆柱 | XY 可调光纤适配器 光纤接口：SMA/ MPO/10mm 圆柱 |
快门 | 选配 | 选配 |
内置长波通滤光片 | 选配 直径 50mm， 最di波数 186cm-1 | 选配 直径 50mm， 最di波数 309cm-1 |
重量 | 5kg | 5.8kg |
特种探头
| 探头 |  |  |
激发波长 | 405, 514, 532, 633, 670, 671, 785, 808 nm. 其 他 可 选 | |
葫芦娃污APP范围 | 100-4000 cm-1 @ 标准 ( 不同激光器范围不同 ) | |
样品端光斑大小 | ~100 um @ 100 um 芯径激发光纤 | |
工作距离 | 9mm/3mm@ 标准；12,15,18mm 可选 | |
数值孔径 | 0.22 @ 标准 | |
探头尺寸 | 2.25" 长 x 0.96"宽 x 0.58"高 | 1.3" 直径 x 4.5"长 |
探头材质 | 超硬氧化铝，316 不锈钢；可根据需求定制 | |
探头柄尺寸 | 3/8" 直径 x 3" 长度 | 3/8" 直 径 x 2" 长 度 |
可根据需求定制 | ||
探头密封阀 | 丁腈橡胶密封环，其他可定制 | |
探头密封材质 | 全氟醚橡胶密封环，可根据需求定制 | |
滤光片效率 | O.D >6 | |
操作温度 | 0-325 ⁰ C | |
最大操作压力 | 6000 psi | |
光纤配置 | 100/100 um 标准配置，其他可选 | |
光纤长度 | 5m@ 标准；可根据需求定制 | |
接口类型 | FC 或者 SMA | |
其他 | 可定制 | |
探测器
有效像素 | 2000 x 256 |
像元尺寸 | 15 x 15 μm |
最短光学门宽 | 30 x 3.8 mm |
读出噪声 | 4.5 e- |
响应范围 | 200-1100nm |
应用分享
气体在线分析
Casella A [1] 采用特种探头拉曼技术对二氧化钚废气流动进行在线监测，用于评估制备铀、钚等高纯金属时的氟化反应进程。目前公共认知的氟化反应使用具有毒性和腐蚀性的HF，很大程度限制了探针和接口材料的选择。下图为实时监测氟化反应废气装置示意图，采用光纤探头拉曼，激光通过阻挡HF 气体的透明窗口聚焦监测。此外该系统可以用于监测其它反应产物和环境中的气体等。
图 光纤拉曼在线监测结构图
图 不同参数下的拉曼葫芦娃污APP图
图 反应气体的拉曼葫芦娃污APP强度- 时间关系图和热刨面图
化学蚀变过程监控
Parruzot B[2] 等人采用光纤探头拉曼葫芦娃污APP技术原位监测玻璃蚀变过程，实验时不锈钢密封的光纤拉曼探头需浸泡在恒温硼酸/ 硼酸盐溶液中，拉曼葫芦娃污APP监测溶液的pH 值和硼酸浓度变化，构建预测模型。通过光纤拉曼原位在线检测，可以实现近实时定量分析，也避免了环境实验干扰，如蒸发、SA/V 变化、污染物、温度等因素。
图 实验装置（中）和溶液pH 值、硼酸浓度的拉曼葫芦娃污APP图（左、右）
图 拉曼葫芦娃污APP模型图，DI（超纯水溶剂，A-D）SB（加硼酸盐溶剂,E-H），A,B,E,F 是拉曼葫芦娃污APP与时间三维图；
C,G 是硼酸浓度模型图；D,H 是PH 值模型图
化学蚀变过程监控
Lu W [3] 等人应用光纤拉曼原位监测微芯片反应器中金属- 有机物Co-MOF-74 生长过程，实验时FIR 和WAVS 提供物质的原子坐标和晶格信息，拉曼和MIR 提供分子结构信息并获得成核生长曲线。
图 MOF 拉曼葫芦娃污APP随时间变化曲线，采用平面波密度泛函理论计算
引用文献
[1] Casella A, Carter J, Lines A, et al. In stream monitoring of off-gasses from plutonium dioxide fluorination[J]. Actinide Research Quarterly,2019: 31-35.
[2] Parruzot B, Ryan J V, Lines A M, et al. Method for the in situ measurement of pH and alteration extent for aluminoborosilicate glasses using Raman spectroscopy[J]. Analytical chemistry, 2018, 90(20): 11812-11819.
[3] Lu W, Zhang E, Qian J, et al. Probing growth of metal–organic frameworks with X-ray scattering and vibrational spectroscopy[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2022.
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