扩散是一种已知并用于几个世纪的过程。在古代，染色面料的人开始注意到在棉布中铺设绿松石染料的原因;另一方面，生物学家已经发现了各种颗粒中的渗透过程。yabo214通过先进的工程材料在整个21中传播亚博网站下载英石世纪，科学家和工程师现在具有设计扩散层的能力，以便提供受控的选择性扩散速率。
目前技术的扩散
现有技术在工程扩散方面有许多应用。其中一些进展应用在医学上，如允许药物持续缓慢释放的药物贴片，或用于透析和其他实验室程序的膜。与药物贴剂的使用类似，工程扩散的农业应用可归因于提供持续施肥的缓释结核。
同时，化工产品和食品的工业生产往往依赖于各种膜的分离。工程扩散的其他相关应用是在不那么有机的性质内，包括通过选择性扩散分离气体或通过固体(如电池或电子设备的一部分)分离离子。有时，扩散可能是不可取的。当溶解在固体中的气体需要储存时，或者当氧气扩散到半导体晶体中会降低电子器件的性能时，就会发生这种情况。
为了开发具有可控扩散特性的材料，需要对扩亚博网站下载散过程进行原位测量。为了在微观尺度上测量扩散，可用的分析工具数量有限。理想的扩散技术应该是:(1)在微观尺度上提供分子信息，(2)对样品不具有破坏性，(3)可以在实验室工作台上建立和使用，在制备过程中花费的时间和精力最少。
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图1所示。水中三分之三的光谱
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图2。在聚合物层内的不同深度拍摄的光谱
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图3。在聚合物层内不同深度的光谱采用归一化光谱
拉曼探针光谱学
满足此类需求的理想候选者是拉曼微探针光谱。使用与共聚焦显微镜耦合的可见光使得能够最低限制微米的空间分辨率。这种显微镜将这种显微镜连接到现代拉曼光谱仪，其配备有全息陷波滤波器和CCD多通道检测器，可以允许快速采集拉曼光谱，然后可以与物种的化学状态及其物理环境相关。
在20世纪50年代，发明了共聚焦显微镜。几十年后，它已成为科学应用中的热门选择。共聚焦显微镜的有效性能由各种公布的文章证明是1994年8月的科学美国和1995年2月的光子学光谱。拉曼微探针利用将激光束注入共聚焦显微镜，与空间分辨的输出相结合yabo214将共聚焦显微镜为拉曼光谱仪是在20世纪80年代初开发的机制，但现在已成为从微米的等级获取来自各种类型的相当无可动画样本的信息的关键球员。相比之下，红外显微镜仅在5到10微米之间的分辨率最佳。
本文旨在通过讨论在微电池扩散层模型上进行的单组测量来演示拉曼微探针的效用。
示例：微型乳仪中的扩散
微型电池是所有电子设备小型化的重要组成部分。在便携式电子设备中使用的电池必须小巧轻便，才能被认为是便携式的。目前，在流行的笔记本电脑中使用的微电池使用离子导电性而不是电子来导电。锂离子是典型的选择。电池的组件必须始终允许锂离子的移动。
在演示中探测的电池模型中，将一层聚环氧乙烷浇铸在氧化钒陶瓷基板上，该氧化钒陶瓷基材用作模型电极。锂离子通过从电极通过聚合物层漫射来进行电荷。正电荷，锂离子需要在扩散层中进行静态抗衡，以提供电中立。在该方法中，使用三氟甲磺酸盐阴离子。使用溶解在水中的三氟甲磺酸的拉曼光谱产生几个尖带，特别是766和1034cm的尖锐的单带－１．
大约20微米厚的聚乙烯氧化层在可见光下是透明的。因此，只要改变显微镜平台的高度，激发的激光束就可以很容易地聚焦在样品的不同深度。
单独测量聚环氧乙烷介质的折射率可以校正刻度级位移，以确定精确的焦点深度;尽管如此，光谱仍在继续进步。当对原始光谱进行校正，以考虑由于激光和散射辐射路径长度的变化而导致的绝对强度的降低时，预期会产生显著的结果。这一过程是通过将所有光谱归一化到聚合物基体的一个波段，特别是1477 cm处的波段来完成的－１．
在此过程后，在766和1034 cm-1的水相光谱中出现了单线态的两个三翼谱带，分别分裂为两个重叠谱带。此外，在766厘米处，双峰的两个组分的相对比例－１在样品中随深度而改变。当靠近聚合物层的底部和与陶瓷电极的界面时，偶极子的高频分量相对强度增加。
这种聚合物电解质体系的晶体结构由P. Lightfoot等人于1993年发表。他们的研究发现，锂离子与5个氧原子，从三氟离子或主体聚合物。他们还发现，三氟甲烷中的氧原子可以是配位的(与锂)，也可以是不配位的。因此，三翼带的分裂可以由单独的配位氧原子和非配位氧原子的居群产生，配位移动拉曼频率。
在系统中锂离子越多，三氟化氧原子与带电荷的邻居的预期数量就越大。在另一项研究中，这一次专注于在不同浓度的锂存在下的三氟酸盐离子的均质样本，寻求用曲线拟合或化学计量学软件分析双重级数。
这种研究的结果将提供关于Triflate离子的化学环境的具体信息，以及作为深度函数的锂浓度。使用具有零施加电压的样品进行这些测量。进一步的研究专注于固定深度的光谱作为施加电压的施加电压或时间的函数。
扩散过程的测量
类似地，各种其他的空间和时间依赖性扩散通过透明介质的过程可以被量化。在样品可以切片或切片的情况下，由SpectraMax软件驱动的自动制图阶段可以自动收集光谱作为深度的函数。
这可以通过提供光谱的拉曼图来实现。该方法提供了使用拉曼显微镜的应用，以获得有用的和其他无法获得的关于由扩散过程产生的浓度梯度的样品的信息。
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