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拉曼光谱技术的分类及优缺点

2019年03月14日 15:07

　　【中国仪器网解决方案】随着拉曼光谱学、仪器学、激光技术的发展，拉曼光谱技术作为一种成熟的光谱分析技术，已发展了多种不同的分析技术，如傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、表面增强拉曼光谱(SERS)、激光共振拉曼光谱(RRS)、共焦显微拉曼光谱、光声拉曼技术、高温高压原位拉曼光谱技术。

　　1. 傅里叶变换拉曼光谱技术

　　傅立叶变换拉曼光谱(FT-Raman)原理是傅里叶变换技术采集信号， 1064nm的激光光源。来自试样的拉曼散射光通过干涉仪进入探测器，获得一干涉图，随后进行傅里叶变换得到拉曼光谱。

　　该技术优点：针对荧光强、颜色深的样品更适用、克服了荧光干扰，测量波段宽、热效应小、光谱频率精度高及灵敏度高等。且具有多通路的特点，能同时测定所有频率。其缺点是温度漂移，试样移动对光谱影响大。主要应用领域于样品的结构分析，如蛋白质二级结构分析，染色纤维检验等。

　　2. 表面增强拉曼光谱技术

　　表面增强拉曼散射(SERS)原理是衡痕量分子吸附于金属胶粒和粗糙金属(如银、金、铜等)表面作用下，试样的拉曼散射强度会增加104～106倍。

　　该技术优点：检测快速、灵敏度高，所需样品浓度低、无破坏性。其缺点是基衬重线性和稳定性难以控制。该技术主要用于分子的理化研究，病理分析，药物分析等研究领域，如L-天冬氨酸在银胶中的吸附研究。

　　3.激光共振拉曼光谱技术

　　激光共振拉曼光谱技术(RRS)原理是当激发光波长与分子的电子跃迁波长相等时将发生共振拉曼散射，激光频率与待测分子的某个电子吸收峰接近或重合时，信号增强104～106倍。

　　该技术优点：灵敏度高，所需样品浓度低、量少等，特别适用于生物大分子试样检测。其缺点是荧光干扰，热效应，要求光源可调。该技术主要用于低浓度和微量样品检测，药物、生物大分子检测等领域，如色素蛋白的研究。

　　4. 共聚焦显微拉曼光谱技术

　　共聚焦显微拉曼光谱技术通常是指装备有显微镜系统的拉曼光谱仪。其原理是使光源、样品、探测器三点共轭聚焦，消除杂散光，信号增强104～106 倍。

　　该技术优点：采用了低功率激光器、高转换效率、检测灵敏度高、时间短、所需样品量少、样品无需制备、所需样品浓度低，信息量大。柯惟中等采用显微激光拉曼谱仪对各类司法文件作了无损检测。其缺点是受荧光干扰。该技术主要用于电化学研究，宝石中细小包裹体的测量、检测、司法鉴定等领域。

　　5. 固体光声拉曼技术

　　光声拉曼光谱术是通过光声方法来直接探测样品中因相干拉曼过程而存储的能量的一种非线性光谱技术。

　　该技术优点：灵敏度高，分辨率高，避免了非共振拉曼散射的影响。其缺点是要求激光具有高度。该技术主要用于气体、液体、固体介质的特性分析领域。

　　6.高温高压原位拉曼光谱技术

　　高温高压原位拉曼光谱技术原理是高温下发生理化反应，得到反应物和产物的结构信息以及反应中间体和变化过程的信息。

　　该技术优点：空间分辨率高、消除杂散光、样品可程序控温。其缺点有热辐射。主要用于晶体生长、冶金熔渣、地质岩浆等物质的高温结构等研究领域。

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