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光學係統

如何選擇拉曼光譜光源

fun88网页下载 來源:Novanta Photonics2024-05-21 我要評論(0 )   

拉曼光譜是一種強大的非破壞性分析技術,可用於(yu) 獲得有關(guan) 樣品的化學結構、結晶度和相位的詳細信息。拉曼散色是一種光學現象,它描述了當光線和物質相互作用時,光的頻率...

拉曼光譜是一種強大的非破壞性分析技術,可用於(yu) 獲得有關(guan) 樣品的化學結構、結晶度和相位的詳細信息。拉曼散色是一種光學現象,它描述了當光線和物質相互作用時,光的頻率發生變化的過程。可以理解為(wei) 一束光照在一個(ge) 物體(ti) 上,這個(ge) 物體(ti) 裏的分子會(hui) 因為(wei) 光的能量而振動,這種振動會(hui) 讓一部分光的能量改變,導致光的“顏色”發生變化,這就是拉曼散射。利用拉曼散射現象來分析物質,通過照射樣品並測量散射的光的頻率的變化,從(cong) 而得到有關(guan) 樣品的信息,這種方法被稱為(wei) 拉曼光譜法。

此外,測量的拉曼線的強度與(yu) 分子組成成正比,這意味著拉曼光譜不僅(jin) 可以定性,還可以進行定量分析。它通常在化學、材料科學、生物學等領域有著廣泛的應用,可以用於(yu) 分析物質的結構、組成、相變和反應動力學等方麵,近年來,隨著光子學技術的進步,被廣泛應用於(yu) 科學研究、質量控製和工業(ye) 生產(chan) 等領域。

激光因其高強度和實用的單色性已被證明是非常有價(jia) 值的拉曼散射光源,但並非所有的拉曼光譜激光器都是一樣的。那麽(me) ,在為(wei) 拉曼光譜選擇激光器時,應該考慮哪些參數呢?

激發波長

分子通常會(hui) 散射與(yu) 光源波長相同的大部分激光,這就是所謂的瑞利散射。光束的一小部分(低至0.0000001%)以不同的波長散射,這就是拉曼散射,正是這種相對較弱的現象讓我們(men) 得以深入了解分析物的化學結構。

拉曼強度
拉曼散射的強度與(yu) 激發波長直接相關(guan) 。通常,在近紅外 (NIR) 區域具有較長波長的拉曼光譜激光會(hui) 產(chan) 生相對較弱的散射信號。相反,較短的激發波長通常會(hui) 產(chan) 生更強的信號。例如,紫光 (UV) 激發通道產(chan) 生的拉曼強度可能比近紅外激光的拉曼強度高幾個(ge) 數量級。

與(yu) 激發波長相關(guan) 的拉曼散射意味著近紅外拉曼光譜激光通常需要更長的采集時間和更大的累積數。對於(yu) 具有可見光和亞(ya) 可見光激發通道的激光器來說,這些值都會(hui) 呈指數級下降。然而,在紫外可見光譜上被激光激發的分子通常會(hui) 發出比拉曼效應更強的熒光。這就是所謂的熒光背景,也是拉曼光譜激光源的常見問題。

熒光背景
熒光背景是不必要的噪聲,可能來自各種來源,包括激發樣品、基底和光學元件。熒光基本上會(hui) 淹沒較弱的信號,導致難以獲得清晰的拉曼光譜,尤其是在較長的采集掃描過程中,熒光背景會(hui) 使檢測器飽和。

熒光是一個(ge) 基於(yu) 吸收的固有過程,與(yu) 紫外線區域相比,可見光區域的吸收分子較少——與(yu) 可見光相比,近紅外區域的吸收分子也較少,因此,對於(yu) 已知存在高熒光背景的樣品,首選波長較長的拉曼光譜激光器。不過,拉曼強度的權衡非常重要,通常需要折衷考慮。

典型激發波長
選擇短波長或長波長激勵信號各有利弊,這通常取決(jue) 於(yu) 樣品的類型。高能量激光會(hui) 損壞樣品材料,但低能量光源需要更長的曝光時間,這同樣具有破壞性。因此,最常用的是 532nm 和 785nm 波長的光源,它們(men) 可以獲取詳細的拉曼光譜而不會(hui) 損壞樣品。


相關(guan) 產(chan) 品推薦

Novanta旗下的高端激光器製造品牌Laser Quantum提供一係列適合作為(wei) 拉曼光譜光源的激光器。我們(men) 的產(chan) 品 ventus 532是一款行業(ye) 領先的拉曼光譜激光器,這是我們(men) 尺寸最緊湊的 532nm 激光器,專(zhuan) 為(wei) 科研領域的應用設計並進行了相應優(you) 化,是拉曼光譜的首選光源。

ventus係列的M²值接近於(yu) 1,能夠產(chan) 生緊湊的聚焦點並具有更高的強度,高穩定性和低至 0.02% 的 RMS 噪聲值,可實現穩定一致的拉曼信號。應用於(yu) 拉曼成像研究時,在整個(ge) 範圍內(nei) 具有出色的指向穩定性,非常適合與(yu) 顯微鏡進行自由空間耦合,在較長的時間範圍內(nei) 具有最小的漂移。ventus 532 的 30 GHz 帶寬足以滿足大多數拉曼研究的需求,但在需要更高分辨率的情況下,ventus solo和 torus 係列能提供更窄的帶寬。具體(ti) 應用需求,歡迎隨時與(yu) 我們(men) 的專(zhuan) 業(ye) 應用工程師溝通。

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