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方案推荐|显微拉曼在纸类样品分析中的应用

发表时间:2024-01-12 17:41

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引言:

作为我国古代四大发明之一,造纸术在推动世界文明进程中发挥了重要作用。纸质文物是人类文明的传承载体,促进了知识的传播。纸质文物的保护修复是历史文化传承和研究的关键所在。利用现代仪器分析技术研究古代纸质文物和现代修复用纸对于了解其制作工艺、保存状况、真伪鉴别和制定保护修复方案等具有指导作用。

大多数纸类样品都存在珍贵、已损坏的特点,如何无损且快速地对样品进行测试、鉴别,一直是纸类样品研究的一大方向。拉曼光谱法是一种基于拉曼散射的分子光谱分析技术,具有无损、快速、灵敏等特点,已被广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域,近年来,随着纸张制造业和文物保护领域的不断发展,拉曼光谱法在纸张分析中也逐渐发挥出其独特的应用价值。


02

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应用原理:

拉曼光谱实验一般采用激光作为激发光源,将激光照射到样品上,收集散射的光谱信息,通过对光谱信息的分析和处理,得到样品的分子结构和化学成分等信息。拉曼光谱作为分子指纹图谱,具备无损、微区、快速、简便等优点,是物质成分鉴别的有力工具。


03

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仪器介绍:

奥谱天成作为国产拉曼的引领者,自主研发的ATR8300系列将显微镜和拉曼光谱仪两者的优点结合。显微拉曼检测平台使得“所见即所测”成为可能,观测者可以检测样品上不同表面状态的拉曼信号,并可在计算机上同步显示所检测位置的微区形态,极大便利了拉曼微区检测。

ATR8300配备专门为拉曼系统设计的物镜,使得激光光斑接近衍射极限,再通过500万相机将焦点信息准确直观的显示在电脑上,克服了普通的拉曼系统收集拉曼信号的焦面稍高于或稍低于实际**焦面的问题,从而提高拉曼光谱质量。

ATR8300无光路切换运动部件,所有光学部件均固态装配,工作非常稳定,完美地解决了相机成像时光路的损失,实现了相机成像与拉曼信号收集的分离,从而得到**的信号强度。

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ATR8300实体图


04

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实际应用案例:

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案例一:检测真假证书

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Q

A样品显微画面:


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白板

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签名


Q

C样品显微画面:


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白板

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签名

Q

不同证书样品显微拉曼谱图:


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白板拉曼谱图

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签名拉曼谱图

ATR8300显微画面能够清晰地分辨出AC样品的不同,白板部分在281cm-1和1083cm-1位置有出拉曼峰,AB样品白板和签字部分相比较C样品荧光比较严重。ATR8300能够明显区分真假证书区别。


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案例二:检测纸张样品上的不同油墨

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纸张样品不同油墨样品显微拉曼谱图:


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红色油墨

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黄色油墨

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白色小纸片

使用 ATR8300-785 显微拉曼光谱仪可以 0.1s 积分时间内测试出红色油墨、黄色油墨样品拉曼特征峰,出峰明显。


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案例三:检测纸币油墨

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Q

欧元油墨显微拉曼谱图:


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欧元桥洞部分

显微拉曼光谱法在纸张分析中的应用具有以下优势:

无损性:拉曼光谱法是一种非侵入性的分析方法,不会对样品造成损伤,适用珍贵样品的检测和保护;

灵敏度高:可以检测到样品的微小变化,灵敏度远高于传统的化学分析方法;

快速性:实验操作简单,短时间内即可完成样品的检测和分析;

可靠性:所得结果具有较高的重现性和可靠性,能够为纸类样品分析提供了有力的依据;

直观性:观测者可以检测样品上不同表面状态的拉曼信号,并可在计算机上同步显示所检测位置的微区形态,极大便利了拉曼微区检测。

拉曼光谱技术在纸类样品分析中具有重要的应用价值和前景,有望为纸类样品分析提供更为可靠和高效的技术支持,推动文化传承和发展。


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