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拉曼入門手冊:激發(fā)波長的選擇--奧譜天成

點擊次數(shù):3481  更新時間:2019-03-12

拉曼光譜儀的激發(fā)波長種類繁多,例如奧譜天成常規(guī)提供的波長有266nm,532nm,633nm,785nm,830nm,1064nm。面對如此繁多的激發(fā)波長應該如何選擇呢?

1  激發(fā)波長選擇

 

那么紅外激發(fā)波長的優(yōu)劣勢?

近紅外的激發(fā)波長一般在700nm以上,常見的有785nm,830nm1064nm。采用近紅外的激發(fā)波長通常是為了抑制熒光干擾。熒光需要先吸收外來的光,然后才能發(fā)射出熒光。而拉曼是單純的光散射過程,無需吸收。大多數(shù)樣品的熒光吸收帶都處于可見光的部分,只有少數(shù)材料的吸收帶位于近紅外區(qū)域,因此測試大部分的樣品,近紅外激光不會引起熒光。而拉曼卻可以正常出現(xiàn)。當樣品在可見激發(fā)下有很強的熒光干擾時,使用近紅外拉曼是一個很好的解決方案,可以獲得的拉曼光譜。

但是近紅外的激光激發(fā)的效率不高(拉曼信號強度與激發(fā)波長的四次方成反比)會導致靈敏度降低。所以,785nm激光激發(fā)的拉曼強度幾乎只有532nm激光激發(fā)的拉曼強度的五分之一;1064nm激光激發(fā)的拉曼信號強度只有532nm激光激發(fā)的十五分之一。此外,CCD探測器的靈敏度在近紅外部分的響應度也比較低,因此,與使用可見激光測量相比,要獲得同樣的光譜質量,近紅外拉曼的測量時間相對長很多。

那么紫外激發(fā)波長的優(yōu)劣勢?

紫外激發(fā)波長一般在350nm以下,常用的有266nm。采用紫外的激發(fā)波長同樣可以抑制熒光影響,和近紅外相似,熒光的吸收帶主要在可見波長段,熒光信號和拉曼不在同一區(qū)域(近可見波長段可能也會出現(xiàn)熒光),雖然熒光信號遠遠高于拉曼信號,但是不會受到熒光的干擾。許多生物樣品(例如蛋白質,DNA,RNA等等)會與紫外激發(fā)波長產生共振,使拉曼信號增強數(shù)倍,對于測試這類樣品的結構提供的便捷。此外,紫外激光在半導體材料中的穿透深度一般在幾個納米的量級,對于測試樣品表面的薄膜可以進行選擇性的分析。紫外波長的激發(fā)效率較高,因此使用較低的功率就可以激發(fā)出較強的拉曼信號。

但是由于紫外激發(fā)波長的熱效應較高,在紫外激光照射下會使得樣品燒壞或者降解。同時,紫外光束無法用肉眼看見,紫外的激光器體積更大,操作復雜,價格也更為昂貴,使得紫外拉曼依然需要專業(yè)技術人員操作。

在如此多樣的激發(fā)波長的拉曼光譜儀(激光器和光譜儀一般都是配對的,無法通過購買多種激發(fā)波長的激光器適用同一個光譜儀),根據(jù)自身所需檢測樣品的特性,來挑選合適的激發(fā)波長。熒光干擾、共振增強都是需要考慮的。表2是奧譜天成的科研級便攜式拉曼和親民型的手持式拉曼,滿足您對測試各種樣品的需求。

表 2 產品列表

 

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