532、785還是1064nm?拉曼光譜儀激發波長如何選？

發布時間：2019/09/18 點擊量：

　　
拉曼光譜儀可以高靈敏度分析化學物質的結構和組成，具有非接觸、非侵入性和無損性，無需樣品制備(或者只需簡單樣品制備)等特點。隨著儀器開發和分析方法等方面的突破，如熒光校正技術等，拉曼光譜得到越來越廣泛的應用，包括醫療診斷、藥物分析、假冒藥品鑒定、爆炸物探測、文物檢測等多個領域。

　　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?

　　圖1: 532nm、785 nm、1064 nm手持式拉曼儀性能對比(單位激光功率)：(a)光學透過率(b)純分析物 (c)分析物在水中 (d)分析物在乙醇中。

　拉曼光譜儀激發波長很大程度上決定了拉曼信號的強度(分析速度和精度)。此外，還會影響到光學元件的效率和相關檢測器的量子效率 (CCD、InGaAs)以及光譜分辨率等。

　　532nm，785nm，1064nm，哪個激發波長的拉曼光譜儀更適合您呢?

　　雖然多個商業化激光在技術上可以滿足給定的應用，但對于一個特定的應用來說，通常只有一個可以提供最好的解決方案。所以選擇最佳激發波長時要考慮多方面的因素:每個激發波長對應的分析速度和準確度、樣品的熒光背景、樣本基質的透明度(容器壁、溶劑、被測物)等等。

532nm激光得到的拉曼信號強度(單位激光強度)是785nm或者1064nm的5-16倍，這是因為拉曼強度與激發波長的四次方成反比：IRaman≅(1/λEx)4。此外,在532nm處，先進的光探測器和光學器件具有更高的量子效率(與785和1064 nm相比)，可以進一步提高拉曼信噪比。

然而，1064nm在分析速度方面比532nm、785 nm系統(單位激光功率)分別慢16倍和3倍。因此，1064nm激光適合具有非常強烈熒光的樣品，其他情況下，785nm，特別是532 nm的激光可以提供更快的分析。

785nm拉曼光譜儀性能均衡，激發效率較高，速度較快，自帶一定的熒光抑制能力，適合大部分的物質鑒別，是一款市面上最為廣泛應用的激發波長。

　在如此多樣的激發波長的拉曼光譜儀(激光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激光器適用同一個光譜儀)，根據自身所需檢測樣品的特性，來挑選合適的激發波長。熒光干擾、共振增強都是需要考慮的。下面是由奧譜天成-中國國家《拉曼光譜儀標準》起草單位整理的表格，