多年来，由于其采样的灵活性和便携性，色散拉曼光谱在生物医学研究、材料鉴定、考古学和艺术以及取证等领域的样品分析中得到了越来越多的应用。
当选择一个拉曼仪器，一个主要的要求是激光的波长，是内置在拉曼光谱仪系统．
任何材料的具体峰位和拉曼特征都与材料本身的化学结构有关，不受激发波长的影响，因此尽管激发激光波长不同，分子指纹仍然保持一致。
尽管如此，用户选择的拉曼激发波长可以增强各种样品的测量，因为不同的激发波长有特定的优点和缺点。
这就引出了一个问题，即如何为所讨论的应用选择激光激发波长。有许多不同的激发选择，但532 nm, 785 nm和1064 nm是最常用的三个。
785 nm激发系统是应用最广泛的，因为它提供了对荧光的灵敏度、成本、信号强度和总性能的理想平衡，可以有效地用于收集许多有机材料的拉曼光谱。欧洲杯足球竞彩
当样品在其他波长有荧光时，较长的波长为1064 nm是有利的。
下表概述了这三个波长的几个关键性能指标。
来源:黑与白Tek
|
532海里 |
785海里 |
1064海里 |
| 励磁效率 |
高 |
媒介 |
低 |
| 荧光 |
高 |
媒介 |
低 |
| 热吸收 |
低 |
媒介 |
高 |
其中励磁效率的差异最为明显。其中λ是激光器的波长，拉曼散射效率与λ－4．
例如，与785 nm相比，532 nm的拉曼散射效率提高了4.7倍，速度是1064 nm的16倍。这意味着在其他所有参数一致的基础上，当使用较长的波长时，扫描时间要比使用532 nm时获取光谱所需的扫描时间长得多。
另一个需要考虑的是探测器的灵敏度。由于大多数仪器使用Stokes喇曼，532 nm激光激发的喇曼信号在可见光范围内扩散，这对于大多数硅基CCD探测器来说是理想的响应。
对于785 nm体系，拉曼信号分布在750 ~ 1050 nm的近红外范围内，响应仍然比较好。对于1064 nm, nir敏感的InGaAs阵列探测器通常用于色散仪器，因为1100 nm以上的硅没有响应。
由于成本控制方面的考虑，大多数色散1064纳米拉曼仪器都配备512像素传感器(相比之下，许多其他设备都配备2048像素传感器)。这导致探测器中相对较低的像素分辨率和潜在较小的拉曼位移覆盖范围。
荧光是产生和中断拉曼光谱测量的另一个关键现象。在大多数激励效率至关重要的应用中，这是一个决定性因素。
虽然拉曼散射和荧光是通过高度相似的过程产生的，但荧光是由光致发光机制产生的。拉曼峰与激发频率一致分离，而荧光保持在特定的波长或频率，这意味着它不随激发激光而变化。
由于荧光漂白效应，荧光信号也随时间下降。在拉曼光谱中，较长的波长的激光激发是为了限制荧光干涉。在分析染料、天然产物和深色样品时，荧光可能更为普遍。
图片来源:B&W Tek
另外还应考虑样品对激光能量的吸收，因为这可能会导致样品发生变化，并导致样品加热。一般来说，较长的激发波长会使样品吸收更多的光，并引起更多的样品加热。
小体积的液体样品在极端情况下可以被煮沸，而黑色、有色或深色的样品可能被损坏。通过样品旋转或降低样品处的激光功率密度，可以减少或避免由激光能量吸收引起的样品损伤，但这些方法增加了测量时间和/或增加了过程的复杂性。
由于测量配置不准确，即使拉曼技术是一种无损技术，但由于处理不当，也有可能导致样品损坏。在选择波长时，还应考虑其他因素，如共振拉曼效应。
下图显示了样品光谱，显示了不同激发的不同性能。值得注意的是，有一种材料可以用任何激发波长进行分析而没有任何问题。欧洲杯足球竞彩
下面的例子表明，甲苯的拉曼光谱可以很容易地通过使用所有三种标准激励激光器。
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的532 nm激光激发灵敏度高，最常用于碳纳米管的分析，样品可在785纳米燃烧。
可以选择降低更高波长的激光功率，但这将产生较低的信噪比。532 nm激发也被普遍用于金属氧化物或无机材料和矿物。欧洲杯足球竞彩
532纳米仪器的另一个优点是它覆盖了65厘米的整个范围－1到4000厘米－1．对于高拉曼位移区有明确信号的特殊应用，如2800和3700 cm范围内的-NH和-OH官能团，这可能是一个关键考虑－1．
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使用最广泛和流行的波长是785 nm波长激发，因为它对90%以上的拉曼活性材料有效，降低了荧光干扰。欧洲杯足球竞彩
根据样本和相关拉曼信号的强度，一次扫描采集可能需要一秒钟到几分钟的时间。在三个标准波长中，785 nm是最常见的选择，因为它在光谱分辨率和荧光减弱之间取得了平衡。
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用785 nm和1064 nm激发对海洛因碱左侧的光谱进行扫描。由于具有更高的分辨率，785 nm光谱显示了更详细的细节，但确实有一个由荧光引起的倾斜基线。
它的集成时间也比1064纳米快得多，持续10秒而不是高几十秒。在大多数应用中，采用1064 nm激光激发来降低荧光。
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以芝麻油为例，1064 nm激发可以测量芝麻油的拉曼光谱，芝麻油是一种深色液体，而785 nm和532 nm处的光谱有很强的荧光覆盖。
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虽然纤维素中的荧光在过去一直是一个关注的话题，1064 nm和785 nm可以获得良好的光谱，前者提供较低的本底贡献。荧光是定量时的一个问题拉曼光谱纤维素的含量仅用532 nm测量。
总结:
- 532纳米激光提供最大的能量来轰击样品的结构，这导致更多的荧光，使它最适合于无机材料。欧洲杯足球竞彩
- 785 nm激光提供了性能的平衡，降低了荧光和激发效率，提供了最佳的性价比，使其成为大多数化学品的理想选择。
- 1064纳米激光器受荧光的影响最小，但如果不特别注意，也会引入较高的样品加热风险，并且需要较长的采集时间来获得足够的信号水平来测量。这意味着它最适合深色和彩色的材料，如彩色聚合物，油，染料和自然产品。欧洲杯足球竞彩
额外的资源
参考资料及进一步阅读
该信息已从B&W Tek提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
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