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第十章 激光分子光谱分析法
激光光谱分析法以激光为光源,主要包括激光分子光谱法和激光诱导击穿光谱法。由于激光具有光通量大、峰值功率高、单色性好等优点,提高了光源的信噪比,使激光光谱分析法的灵敏度得到大幅提高,达到了原子和分子光谱分析的灵敏度极限。在结构分析方面,激光使拉曼光谱分析获得了新生。激光拉曼光谱和红外光谱相辅相成,成为有机化合物和生物物质结构、含量的重要测定方法。由于激光方向性好,光束发散角极小,能量高度集中,可用来进行微区和无损分析。此外,激光为远距离检测提供了强度大、分辨率高的光源。激光雷达技术为遥测大气和水污染物质开辟了广阔的前景。
当然,激光光谱分析法也具有一些不足的地方:①激光器价格比较昂贵,造成分析成本高,难以普及;②很多激光器仅处于实验室阶段,未能商品化,仍然不能满足光谱分析对光源要能覆盖从远红外到真空紫外整个光谱区的要求;③激光强度过高,容易使样品温度升高甚至产生分解,而降低激光功率则会影响检测的灵敏度和准确性。一般可考虑采用脉冲激光器来防止或减少这种现象。
本章将介绍激光光谱分析法的基本原理,并对激光分子吸收光谱法、激光分子荧光光谱法、激光拉曼光谱分析法、激光光声光谱和光热光谱分析法分别进行阐述。其中激光拉曼光谱分析法和激光分子荧光光谱法目前研究和应用较为广泛。