拉曼光谱技术凭借微区、非破坏性测试特点,广泛用于材料物相识别、分子结构、应力分布、缺陷表征。绝大多数材料的晶体结构、分子键合状态会随温度发生改变,想要捕捉相变、热应力、晶格振动的动态演化,需要将样品置于可控温度环境下同步开展拉曼微区扫描。上海赫漫德电子科技有限公司拉曼冷热台,专门针对共焦拉曼光谱仪的测试特点开发,兼顾精准温控、激光光路传输、微区定位能力,实现变温条件下原位拉曼表征,是材料相变、二维材料、催化、矿物研究领域的重要实验平台。
上海赫漫德拉曼冷热台继承赫漫德冷热台宽温域技术积累,可提供多温区版本,温控方案分为帕尔贴热电制冷以及液氮复合加热两种类型。帕尔贴制冷机型结构简洁,无冷媒消耗,振动水平低,适合常规中低温拉曼实验;液氮制冷版本能够实现超低温环境,满足低温晶格振动、低温物相研究需求。设备内置高精度温度传感器,搭配PID智能温控算法,对样品台面温度进行闭环调节,温度响应速度快,升降温速率连续可调,支持多段温度程序编写,可完成恒温保持、阶梯升温、循环热冲击等各类温控实验方案。
针对拉曼测试激光入射与散射光收集的光路特点,冷热台腔体采用中心透光设计,预留充足的激光通道,选用高透光视窗材料,减少激光信号衰减与杂散光干扰,保障拉曼信号采集效率。腔体可设计为密闭结构,支持气氛控制与真空环境。高温测试时通入惰性气体,抑制样品氧化;低温测试环境下,腔体内部的干燥气氛可以防止水汽凝结在视窗表面,避免凝霜造成激光散射,保障长时间拉曼测试信号稳定。部分型号集成XY精密位移平台,可在变温过程中完成样品微米级移动定位,对样品指定微区持续监测,追踪单点位置拉曼峰位、峰宽随温度变化,也可开展变温拉曼面扫成像,获取样品物相分布信息。
样品适配范围覆盖二维材料薄膜、金属薄片、矿物颗粒、高分子、催化粉体、微型晶体等多种试样。在二维材料研究中,利用变温拉曼测试晶格振动峰变化,分析材料热膨胀、缺陷演化;矿物科研场景,观察矿物升降温过程物相转变,研究地质热演化过程;催化方向,原位监测升温过程催化剂表面物相变化,解析热催化反应机理;高分子领域,借助拉曼信号观测分子链运动、结晶度随温度变化规律。整套拉曼冷热台系统包含冷热台腔体、温控电源、水冷组件、气氛管路模块,配套温控软件实时记录温度曲线,开放编程接口,支持与拉曼光谱仪软件联动,实现温度数据、拉曼图谱同步记录,方便后续数据关联分析。
设备在振动控制方面进行专项优化,降低运行振动对共焦拉曼微区聚焦带来的影响,保证长时间微区定点测试的稳定性。上海赫漫德电子科技可提供定制服务,根据客户拉曼设备型号调整腔体外形尺寸,定制视窗规格、样品夹具,适配特殊样品测试需求。拉曼冷热台解决了传统拉曼测试只能室温表征的局限,把温度变量引入微区光谱分析,让科研人员直接观测材料晶格、物相在温度场下连续变化过程,为新材料机理研究、工艺优化提供原位微区结构信息,助力高校与科研单位开展变温拉曼相关前沿课题研究。