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如何選擇拉曼光譜的激光波長
發(fā)布時間：
2024-06-20 00:00
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因為受到諸多因素，例如共振、熒光和樣品的吸收等的影響，拉曼激光波長的選擇，對拉曼光譜測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性顯得非常重要。選擇正確的激光波長，可以確保實現(xiàn)在最佳的激發(fā)光下獲得最強(qiáng)的拉曼信號，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確和深入的分析。
因為受到諸多因素，例如共振、熒光和樣品的吸收等的影響，拉曼激光波長的選擇，對拉曼光譜測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性顯得非常重要。選擇正確的激光波長，可以確保實現(xiàn)在最佳的激發(fā)光下獲得最強(qiáng)的拉曼信號，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確和深入的分析。
拉曼光譜的發(fā)展
在拉曼光譜技術(shù)發(fā)展早期，弧光燈和白熾燈光源非常常見。但它們較寬的光譜能帶卻導(dǎo)致拉曼光譜測試靈敏度降低，無法實現(xiàn)拉曼樣品的精細(xì)分析，從而限制了他們的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，激光器的出現(xiàn)打破了這一僵局。激光器光源具有較好的相干性、單色性和高聚焦性，有效地改善了拉曼光譜分析精細(xì)度問題。這一重大轉(zhuǎn)變，提高了拉曼光譜技術(shù)的靈敏度，實現(xiàn)了更加準(zhǔn)確的分子光譜分析，并為先進(jìn)拉曼成像技術(shù)帶來了新的機(jī)遇。激光器的引入是拉曼光譜技術(shù)發(fā)展史上的里程碑，增強(qiáng)了拉曼技術(shù)的功能性，使其可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
隨著激光器在拉曼光譜技術(shù)領(lǐng)域的廣泛使用，了解哪種激光最適合某類樣品的檢測成為關(guān)鍵的一步。
如何選擇激發(fā)波長？
激光波長的選擇是最重要的考慮因素之一。一般來說，拉曼峰的位置與分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，與激發(fā)波長無關(guān)。從理論上講，您可以使用任何激光波長來測試樣品。但是不同的激光波長激發(fā)樣品，拉曼信號強(qiáng)度和噪聲會有很大的差別，不合適的激光器會得到很差信噪比的結(jié)果，甚至得不到目標(biāo)物質(zhì)的拉曼信號。
因此，哪種激光更符合您的需求呢？
為了回答這個問題，我們制作了一個簡圖，來幫助您更好地選擇拉曼激光波長。
拉曼激光波長選擇表。是否合您的心意？歡迎保存
兩個、三個、四個……
甚至更多激光器？
單個激光器通常不夠
如上所述，并沒有一個萬能波長的激光器適合所有的材料測試。不同的樣品或材料可能需要不同的激發(fā)波長。這是因為要在盡可能增強(qiáng)拉曼信號的同時，盡量減少熒光信號干擾。熒光是拉曼光譜技術(shù)中的一大難題，它的譜峰寬而強(qiáng)，可能會掩蓋拉曼信號。組合使用不同波長的激光器，有助于確定最佳的拉曼激發(fā)波長，從而最大限度地減少熒光信號干擾，獲得最佳的拉曼信號。
此外，不同的激發(fā)波長對材料中的分子振動也會有不同的強(qiáng)度響應(yīng)。使用單一的激光器，可能會錯過更適合其波長的特定振動模式，導(dǎo)致獲得的信息不夠深入。此外，為了獲得良好的信號，有時需要更高的激光功率，當(dāng)然這也存在燒壞樣品的風(fēng)險。組合使用不同波長的激光器，能夠優(yōu)化各個波長的功率，并盡可能降低樣品損壞的風(fēng)險。
膠帶的拉曼光譜。532和633nm激光都存在熒光問題，但其他波長激發(fā)的光譜都表現(xiàn)良好。
總之，研究問題是不斷變化的。擁有多個激光器，能夠靈活滿足不斷變化的研究需求。
兩個激光器涵蓋大多數(shù)應(yīng)用
布魯克Senterra II拉曼顯微鏡集成雙激光系統(tǒng)，可在532nm和785nm激光之間無縫切換。這種自動切換功能，增強(qiáng)了靈活性，使其能夠滿足不同的分析需求。
進(jìn)一步來看，以靈敏度和快速而被廣泛使用的532nm激光器，被證明特別適用于化學(xué)成像，尤其是在測試無機(jī)材料時。由于速度快，它能夠及時捕捉復(fù)雜的細(xì)節(jié)。
785nm激光器的優(yōu)勢則有別于此。由于對熒光效應(yīng)的敏感度較低，同時仍保持著適當(dāng)?shù)撵`敏度水平，它成為超過90%熒光樣品的絕佳選擇。
總之，研究人員可以通過用戶友好的界面，輕松地使用這兩個激光器，應(yīng)對各種不同的應(yīng)用場景。最重要的是，這種方法簡化了激光波長的選擇過程，使用戶能夠自信地選擇最適合其樣品要求的激光波長。
更多激光，更多樂趣
在某些領(lǐng)域，比如，學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)或法醫(yī)實驗室，兩個激光器可能不足以分析各種樣品。對此，Senterra II配備了更多激光器自動切換的功能，最多支持五個激光器，這顯著擴(kuò)展了系統(tǒng)功能。其激光器選項包括488nm、633nm、1064nm等波長，選擇范圍大幅增加。此外，這些激光器讓用戶能夠在性能和熒光干擾之間找到更好的平衡。特別值得一提的是，1064 nm激光是拉曼光譜技術(shù)領(lǐng)域中最長的波長。它具有將熒光效應(yīng)降至最低的獨特優(yōu)勢，適用于分析油液、染料和粘合劑等超強(qiáng)熒光樣品。
這種擴(kuò)展并不只是添加了另一個激光器而已，還添加了一臺FT-光譜儀。這將進(jìn)一步增強(qiáng)Senterra II系統(tǒng)的分析功能，使其成為各種應(yīng)用中不可或缺的工具。
激光波長的選擇在拉曼光譜技術(shù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，對精度和數(shù)據(jù)質(zhì)量有著很大影響。通過考慮共振、熒光和樣品吸收等因素，選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL，能夠確保最佳激發(fā)和更強(qiáng)的信號，進(jìn)而實現(xiàn)精確且深入的分析。在20世紀(jì)60年代，激光器的出現(xiàn)是拉曼光譜技術(shù)發(fā)展的一個轉(zhuǎn)折性里程碑，打破了弧光燈和白熾燈等早期光源的局限性。激光器的光源具有較好的相干性、單色性和高聚焦性，顯著提高了靈敏度，并為先進(jìn)的化學(xué)成像技術(shù)鋪平了道路。激光器的引入推動了拉曼光譜技術(shù)的發(fā)展，使其廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
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