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如何選擇拉曼光譜的激光波長
材料來源:布魯克光譜           錄入時間:2024/6/26 22:11:57

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。

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,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熒光樣品。

這種擴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。

轉(zhuǎn)自:布魯克光譜

注:文章版權(quán)歸原作者所有,本文僅供交流學(xué)習(xí)之用,如涉及版權(quán)等問題,請您告知,我們將及時處理。


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