拉曼光谱

通过化学指纹识别分子

  • 使用化学指纹识别分子
  • 研究分子振动,旋转以及其他低频模式
  • 基于单色光的非弹性(拉曼)散射
  • 需要低噪声 单频激光器 或 超快光纤激光器 

 

拉曼光谱是一种用于研究分子材料系统中的振动,旋转和其他低频模式的技术。 它通常用于为分子识别提供化学分析指纹。 该系统原理基于单色光的非弹性散射(或拉曼散射)。 该单色光通常由可见光,近红外或近紫外波段激光产生。

激光与系统中的分子振动,声子或其他激发之间的相互作用导致激光的频移(向高能级或向低能级)。 激光频移能够提供对象系统中振动模式的信息。 类似的补充信息可以使用红外光谱获得。

一般情况下,实验人员用激光照射样品,随后使用聚光透镜收集光,收集的光束需通过单色器处理。 使用滤波器(陷波滤波器,边缘通滤波器或带通滤波器)滤除对应于激光波长的弹性散射辐射(瑞利散射)。 剩余的光被散射至检测器上。

由于自发拉曼散射信号通常非常弱,拉曼光谱的主要挑战是将弱的非弹性散射光(典型值10-6)与相对较强的瑞利散射光分开。 因此,在所使用的激光系统中有效抑制放大自发辐射(ASE)是必要的。 通过利用显微镜聚焦TEM00激光束获得极小的光斑从而减少噪声强度提高信号提取即是所谓的微拉曼散射。

对应以上技术,常用波长是532nm以及785nm(以减少样品的自发荧光)。 对于半导体检测,通常使用的波长相对较短,405nm,266nm,甚至213nm 均可以使用。

最新推出的时间分辨拉曼光谱和显微镜应用(即飞机发动机排气测量以优化燃烧过程和降低燃料消耗)引发了对飞秒和皮秒量级脉冲激光源的需求。 FemtoFiber激光系列通过其在各种宽带CARS和SRS应用中久经考证的出色性能和适用性满足了这一需求。