Rama
光谱测温
Rama
信号与物质极化率有关，温度改变引起极化率的变化从而改变Rama
信号，可以根据Rama
信号的变化进行温度的检测以及传热的分析。Rama
测
温的方法主要包括：Rama
强度测温，Rama
频率测温和Rama
半高宽测温。
当前对于材料的Rama
测温研究主要是硅、碳纳米管、石墨烯、金刚石等。1
1Rama
强度测温
原理：能级上的粒子数在平衡时遵从Boltzma
分布，在平衡态下个全同
粒子分布在其单粒子任一可及能级i1，2，3，…，为单粒子能级的标号上
最可几粒子数由下式确定：


exp式中：为能级的简并度；
为Boltzma
常数；为热力学温度；为单粒子配分函数。Strokes散射和A
tiStrokes散射分别对应于低能级到高能级的跃迁或高能级到低能级的跃迁。Rama
散射的Strokes线的光强IS和A
tistrokes光强IAS分别为：
S∝11exp
S∝1exp1
式中：是Boltzma
常数，是绝对温度，是约化Pla
ck常量。两者的强
度比为：
∝exp
可以通过测量Strokes峰和A
tiStrokes峰的比值来计算材料的温度。2
国内：黄福敏3研究了碳纳米管拉曼光谱的温度效应。根据碳纳米管性质的
不同，选取D模，G模，E2g模，D模信号中的几种，通过测量Strokes峰和A
tiStrokes峰的比值计算温度后平均化。实验结果显示各模分辨计算的温度之间误
差小于50K，同时观察到拉曼位移随温度存在线性变化的现象。俞帆46等对
SrNO32，CCl4，单晶硅等材料的温度进行了测量。测温基于公式：T


4
l


h
k

式中：分别是激励激光频率和拉曼散射频移。通过筛选合
适的测温散射带和测温介质，可以提高测量精度，减少激光致热的影响。20C下
由测量及激光致热引起的误差小于10K。丁硕7等利用散射信号强并且在高温
f下材料结构稳定的LiNbO3单晶作为测温介质，对电子线路板中元件的温度做了
测量。在入射功率为5mW下，假定激光致热效应可忽略，结果显示温度测定值
与输入功率有良好的线性关系，表明所取的Rama
峰为一级散射。白莹8等利
用Rama
光谱实现了多孔硅温度的测量。测温基于：T
h
k


3
l
选


择了多孔硅光学模和横学声模这两种振动模式来计算一定功率下多孔硅样品表
面的局域温度，边界条件设置为1功率下温度为r