拉曼光譜的原理

拉曼光譜是一種無損分析方法，它是基于光和物質(zhì)的相互作用產(chǎn)生的。當(dāng)激光光源的高強(qiáng)度入射光直接照射到樣品上時(shí)，會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象。當(dāng)散射光與入射光具有相同的波長時(shí)，這種散射稱為瑞利散射。此外，還有一小部分散射光的波長與入射光不同，這部分散射光稱為拉曼散射。

瑞利散射（綠色）和拉曼散射（紅色）

拉曼光譜因其強(qiáng)大的分子結(jié)構(gòu)分析能力，廣泛應(yīng)用于食品安全、制藥工業(yè)、安全防護(hù)、科技考古、化學(xué)化工、毒品分析等眾多領(lǐng)域，為科技發(fā)展和社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

拉曼光譜所面臨的難題

幾十年來，拉曼光譜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。但是，其分析研究能力并未得到充分發(fā)揮。這主要?dú)w因于以下兩點(diǎn)：

1. 拉曼信號(hào)相對(duì)較低，因?yàn)樵?06個(gè)入射光子中只有約1個(gè)發(fā)生拉曼散射；

2. 熒光干擾，這取決于分析物分子的性質(zhì)和所用的激發(fā)波長。熒光比拉曼散射效率高得多，因此可以完全淹沒拉曼信號(hào)。

一般情況下，拉曼激發(fā)效率和熒光干擾都與拉曼的激光波長有關(guān)。那么市面上廣泛使用的532nm、785nm和1064nm有什么區(qū)別呢？

我們先來總體看一下三種波長的重要性能區(qū)別

拉曼散射效率與λ4成反比，其中λ為激光波長。

根據(jù)上述關(guān)系，可計(jì)算出 785nm 拉曼強(qiáng)度約為 1064nm 拉曼強(qiáng)度的3~4倍。

但與此同時(shí)，785nm 拉曼的熒光干擾又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 1064nm 拉曼。

那么如何同時(shí)得到高強(qiáng)度低熒光干擾的拉曼光譜呢？

創(chuàng)新AI算法再升級(jí)

從此無懼熒光干擾

瑞士萬通 MIRA XTR DS 手持式拉曼光譜儀采用785nm 激光器，結(jié)合了創(chuàng)新的 AI 算法和先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)能力。其獨(dú)特的信息提取技術(shù)，保證信號(hào)強(qiáng)度和小巧體積的同時(shí)可以有效的從高熒光干擾樣品中提取拉曼信號(hào)，準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)物。

瑞士萬通 MIRA XTR DS 手持式拉曼光譜儀

規(guī)避熒光干擾

分析從此變得簡單

1064nm、785nm 和 XTR 測(cè)量阿拉伯樹膠粉末的拉曼光譜比較

上圖分別使用傳統(tǒng) 785nm、1064nm 拉曼以及 MIRA XTR DS 對(duì)含有熒光物質(zhì)的阿拉伯樹膠粉末進(jìn)行拉曼分析。XTR 對(duì)分辨率的改進(jìn)非常明顯，可以有效地規(guī)避熒光干擾并提取拉曼信號(hào)。

苯海拉明是一種常見的非處 方藥，但它也是合成甲 基 苯 丙胺即冰 毒的潛在前體。苯海拉明在用 785nm 拉曼檢測(cè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)熒光干擾。這對(duì) MIRA XTR DS 完全不是問題，不僅可以有效提取拉曼信號(hào)，還可以利用 SERS 技術(shù)進(jìn)行痕量分析。

1064nm SERS、785nm SERS 和 XTR SERS（MIRA XTR DS）檢測(cè)苯海拉明的拉曼光譜的比較

龐大的拉曼數(shù)據(jù)庫

MIRA XTR DS 是市面上為數(shù)不多既小巧靈活、又堅(jiān)固耐用的手持式無損鑒別解決方案。它配有超過21000種物質(zhì)的拉曼光譜庫，是您的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)“專家”。

超過21000種物質(zhì)的拉曼數(shù)據(jù)庫

掌心中的強(qiáng)大“實(shí)驗(yàn)室”

MIRA XTR DS 將 785nm拉曼設(shè)備的小尺寸、高分辨率和低功耗與創(chuàng)新性的的機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合。從此，無懼熒光干擾。

◆ 較低功率激光可檢測(cè)敏感樣品，無著火或燃燒風(fēng)險(xiǎn)

◆ 袖珍小巧的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了真正的單手操作

◆ 更低功耗，更持久的使用時(shí)間