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如何选择拉曼光谱的激光波长

作者:本站   发布时间:2024-06-20


因为受到诸多因素,例如共振、荧光和样品的吸收等的影响,拉曼激光波长的选择,对拉曼光谱测试结果的准确性和稳定性显得非常重要。选择正确的激光波长,可以确保实现在最佳的激发光下获得最强的拉曼信号,从而实现准确和深入的分析。

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拉曼光谱的发展

在拉曼光谱技术发展早期,弧光灯和白炽灯光源非常常见。但它们较宽的光谱能带却导致拉曼光谱测试灵敏度降低,无法实现拉曼样品的精细分析,从而限制了他们的发展。20世纪60年代,激光器的出现打破了这一僵局。激光器光源具有较好的相干性、单色性和高聚焦性,有效地改善了拉曼光谱分析精细度问题。这一重大转变,提高了拉曼光谱技术的灵敏度,实现了更加准确的分子光谱分析,并为先进拉曼成像技术带来了新的机遇。激光器的引入是拉曼光谱技术发展史上的里程碑,增强了拉曼技术的功能性,使其可以广泛应用于各个领域。

随着激光器在拉曼光谱技术领域的广泛使用,了解哪种激光最适合某类样品的检测成为关键的一步。

如何选择激发波长?

激光波长的选择是最重要的考虑因素之一。一般来说,拉曼峰的位置与分子的化学结构有关,与激发波长无关。从理论上讲,您可以使用任何激光波长来测试样品。但是不同的激光波长激发样品,拉曼信号强度和噪声会有很大的差别,不合适的激光器会得到很差信噪比的结果,甚至得不到目标物质的拉曼信号。

因此,哪种激光更符合您的需求呢?

为了回答这个问题,我们制作了一个简图,来帮助您更好地选择拉曼激光波长。

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拉曼激光波长选择表。是否合您的心意?欢迎保存

两个、三个、四个……

甚至更多激光器?


单个激光器通常不够

如上所述,并没有一个万能波长的激光器适合所有的材料测试。不同的样品或材料可能需要不同的激发波长。这是因为要在尽可能增强拉曼信号的同时,尽量减少荧光信号干扰。荧光是拉曼光谱技术中的一大难题,它的谱峰宽而强,可能会掩盖拉曼信号。组合使用不同波长的激光器,有助于确定最佳的拉曼激发波长,从而最大限度地减少荧光信号干扰,获得最佳的拉曼信号。

此外,不同的激发波长对材料中的分子振动也会有不同的强度响应。使用单一的激光器,可能会错过更适合其波长的特定振动模式,导致获得的信息不够深入。此外,为了获得良好的信号,有时需要更高的激光功率,当然这也存在烧坏样品的风险。组合使用不同波长的激光器,能够优化各个波长的功率,并尽可能降低样品损坏的风险。

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胶带的拉曼光谱。532和633nm激光都存在荧光问题,但其他波长激发的光谱都表现良好。

总之,研究问题是不断变化的。拥有多个激光器,能够灵活满足不断变化的研究需求。

两个激光器涵盖大多数应用


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布鲁克Senterra II拉曼显微镜集成双激光系统,可在532nm和785nm激光之间无缝切换。这种自动切换功能,增强了灵活性,使其能够满足不同的分析需求。

进一步来看,以灵敏度和快速而被广泛使用的532nm激光器,被证明特别适用于化学成像,尤其是在测试无机材料时。由于速度快,它能够及时捕捉复杂的细节。

785nm激光器的优势则有别于此。由于对荧光效应的敏感度较低,同时仍保持着适当的灵敏度水平,它成为超过90%荧光样品的绝佳选择。

总之,研究人员可以通过用户友好的界面,轻松地使用这两个激光器,应对各种不同的应用场景。最重要的是,这种方法简化了激光波长的选择过程,使用户能够自信地选择最适合其样品要求的激光波长。

更多激光,更多乐趣

在某些领域,比如,学术研究机构或法医实验室,两个激光器可能不足以分析各种样品。对此,Senterra II配备了更多激光器自动切换的功能,最多支持五个激光器,这显著扩展了系统功能。其激光器选项包括488nm、633nm、1064nm等波长,选择范围大幅增加。此外,这些激光器让用户能够在性能和荧光干扰之间找到更好的平衡。特别值得一提的是,1064 nm激光是拉曼光谱技术领域中最长的波长。它具有将荧光效应降至最低的独特优势,适用于分析油液、染料和粘合剂等超强荧光样品。

这种扩展并不只是添加了另一个激光器而已,还添加了一台FT-光谱仪。这将进一步增强Senterra II系统的分析功能,使其成为各种应用中不可或缺的工具。


激光波长的选择在拉曼光谱技术中发挥着关键作用,对精度和数据质量有着很大影响。通过考虑共振、荧光和样品吸收等因素,选择适当的波长,能够确保最佳激发和更强的信号,进而实现精确且深入的分析。在20世纪60年代,激光器的出现是拉曼光谱技术发展的一个转折性里程碑,打破了弧光灯和白炽灯等早期光源的局限性。激光器的光源具有较好的相干性、单色性和高聚焦性,显著提高了灵敏度,并为先进的化学成像技术铺平了道路。激光器的引入推动了拉曼光谱技术的发展,使其广泛应用于各个领域。


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