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拉曼光谱仪使用中如何选择合适的激发波长?

发布日期:2021-03-26 14:26浏览次数:
近红外的激发波长一般在700nm以上,常见的有785nm、830nm和1064nm。近红外激发波长通常用于抑制荧光干扰。荧光需要吸收外来光才能发射。拉曼是一个简单的光散射过程,没有吸收。大多数样品的荧光吸收带位于可见部分,只有少数材料的吸收带位于近红外区域,因此近红外激光对大多数被测样品不会产生荧光。另一方面,拉曼则正常出现。当样品在可见光激发下有较强的荧光干扰时,采用近红外拉曼光谱是获得高质量拉曼光谱的好方法。
然而,近红外激光激发的低效率导致了灵敏度的降低。因此,785nm激光器激发的拉曼强度几乎是532nm激光器激发的拉曼信号强度的1 / 5;1064nm激光器激发的拉曼信号强度只有532nm激光器激发的拉曼信号强度的1 / 15。此外,CCD探测器在近红外部分的灵敏度也相对较低,所以与使用可见光激光测量相比,为了获得相同的光谱质量,近红外拉曼测量时间相对较长。
紫外激发波长的优点和缺点是什么?
紫外激发波长一般在350nm以下,常用266nm。与近红外相似,荧光的吸收带主要在可见波长段,荧光信号与拉曼不在同一区域(荧光也可能发生在近可见波长段)。虽然荧光信号比拉曼信号高很多,但不受荧光的干扰。许多生物样品(如蛋白质、DNA、RNA等)与紫外激发波长产生共振,拉曼信号多次增强,为此类样品的结构检测提供了便利。此外,紫外激光在半导体材料中的穿透深度一般在几个纳米量级,因此可以对被测样品表面的薄膜进行选择性分析。紫外波长的激发效率高,可以以较低的功率激发拉曼信号。
但是,由于紫外激发波长的高热效应,样品在紫外激光照射下会燃烧或降解。同时,紫外线光束用肉眼是看不到的,紫外线激光体积较大,操作复杂,价格也比较昂贵,所以紫外线拉曼仍然需要专业的技术人员来操作。
在这样多种激发波长的拉曼光谱仪中(激光器与光谱仪一般是配对的,不可能为同一光谱仪购买多个激发波长的激光器),根据自身需要检测样品的特性,选择合适的激发波长。应考虑荧光干扰和共振增强。
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