光譜 波長 拉曼光譜儀如何選擇合適的激發波長?

2021-10-14 17:50:10 字數 1208 閱讀 2041

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

那麼紅外激發波長的優劣勢?

近紅外的激發波長一般在700nm以上,常見的有785nm,830nm和1064nm。採用近紅外的激發波長通常是為了抑制螢光干擾。螢光需要先吸收外來的光,然後才能發射出螢光。而拉曼是單純的光散射過程,無需吸收。大多數樣品的螢光吸收帶都處於可見光的部分,只有少數材料的吸收帶位於近紅外區域,因此測試大部分的樣品,近紅外雷射不會引起螢光。而拉曼卻可以正常出現。當樣品在可見激發下有很強的螢光干擾時,使用近紅外拉曼是乙個很好的解決方案,可以獲得優質的拉曼光譜。

但是近紅外的雷射激發的效率不高(拉曼訊號強度與激發波長的四次方成反比)會導致靈敏度降低。所以,785nm雷射激發的拉曼強度幾乎只有532nm雷射激發的拉曼強度的五分之一;1064nm雷射激發的拉曼訊號強度只有532nm雷射激發的十五分之一。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,與使用可見雷射測量相比,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。

那麼紫外激發波長的優劣勢?

紫外激發波長一般在350nm以下,常用的有266nm。採用紫外的激發波長同樣可以抑制螢光影響,和近紅外相似,螢光的吸收帶主要在可見波長段,螢光訊號和拉曼不在同一區域(近可見波長段可能也會出現螢光),雖然螢光訊號遠遠高於拉曼訊號,但是不會受到螢光的干擾。許多生物樣品(例如蛋白質,dna,rna等等)會與紫外激發波長產生共振,使拉曼訊號增強數倍,對於測試這類樣品的結構提供的便捷。此外,紫外雷射在半導體材料中的穿透深度一般在幾個奈米的量級,對於測試樣品表面的薄膜可以進行選擇性的分析。紫外波長的激發效率較高,因此使用較低的功率就可以激發出較強的拉曼訊號。

但是由於紫外激發波長的熱效應較高,在紫外雷射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,紫外的雷射器體積更大,操作複雜,**也更為昂貴,使得紫外拉曼依然需要專業技術人員操作。

在如此多樣的激發波長的拉曼光譜儀(雷射器和光譜儀一般都是配對的,無法通過購買多種激發波長的雷射器適用同乙個光譜儀),根據自身所需檢測樣品的特性,來挑選合適的激發波長。螢光干擾、共振增強都是需要考慮的。表2是奧譜天成的科研級可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。

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