使用拉曼查看通过包的样本识别

提出了一种新的拉曼光谱系统设计，扩大了拉曼光谱的应用范围，使其能够穿透弥漫性散射介质，如不透明包装材料，以及测量拉曼光谱，识别耐热、耐光或不均匀样品。欧洲杯足球竞彩

传统的拉曼光纤探头使用类似于共聚焦显微镜的聚焦设计。从激光纤维出来的激发光通过聚焦光学器件准直，然后通过聚焦光学器件浓缩，并且具有相同的光学器件，也具有相同的光学器件，同样的光学器件也准直，而单独的透镜将其聚焦到信号采集光纤。通常，将样品放置在聚焦透镜的焦平面处。

这可以最大限度地提高激励功率密度，从而最大限度地提高采样体积下的拉曼信号密度，从而使采集光纤只采集来自这个集中体积的信号。这种共聚焦设计具有最大吞吐量的优点，可以像共聚焦显微镜做光学切片一样测量透明容器内的样品。

然而，当容器是光的强光散射时，由于光不再聚焦在容器内，这种共聚合方法并不像光线一样有效。漫射散射容器内部材料的拉曼信号较弱，并且通欧洲杯足球竞彩常可以通过容器本身的强特征来模糊。

空间偏移拉曼光谱（SORS）¹有意地抵消激发光束和收集光束，因此有效地收集扩散顶层下产生的拉曼信号，同时主要避免其签名压倒样品的签名。这种方法的缺点是探针不能很容易地形成共焦排列，而且通常对于直接的样品测量效率极低。

B&W Tek开发的透明STRam分析仪照亮并收集大样本区域的拉曼散射光。这大大提高了有效的采样深度，当来自底层的信号相对强度增加时，即使整体信号较低，也允许在视觉不透明容器内的材料进行分析。

更大的采样区域还具有通过降低功率密度来防止样品损坏的优点，以及通过去除异构效果来提高测量精度。通过分析仪的高吞吐量设计通过几秒钟内通过一系列非透明包装材料检测常用化学品。欧洲杯足球竞彩

有一系列附件利用系统的高通量设计，允许对峙，接触，或显微拉曼分析作为传统共聚焦拉曼测量的一部分。这种灵活性加上可移植性使得i-Raman^®Pro ST分析仪是各种应用的完美工具，从传入的材料识别到质量控制至关重要的研究。

以下是一些演示STRam技术优势的示例。所有光谱均由配备450 mW 785 nm激光(B&W Tek)的i-Raman Pro ST光谱仪采集，并使用美国国家标准与技术研究所开发的程序校正强度轴。²

I-Raman Pro St通过测量看到

通过漫射散射塑料容器

在订购少量化学药品时，这种情况很常见。这些药品装在白色塑料瓶中，通常由二氧化钛填充聚乙烯制成。二氧化钛分散了光线，使得这种材料在肉眼看来是不透明的。

散射是如此强烈，以至于激光不能聚焦在容器内，排除了使用传统的拉曼后向散射测量设计。而采用STRam技术的785 nm激光和喇曼散射光可以通过漫射散射渗透到容器壁上，大的有效采样深度意味着可以对容器内部的材料进行分析。

图1显示了通过这些容器之一的壁的苯甲酸钠的测量。STRAM配置表明，在容器签名的顶部上的苯甲酸钠的强烈贡献如1（a）所示，而使用传统配置的测量采用主要由容器的数据组成，只有从内部的样品的贡献很小在1（b）中。通过从（a）的正确缩放（b）中，获得光谱1（c），其与如1（d）中所示的纯苯酸钠非常相似。

STID软件使用专有算法限制封装的内容签名，甚至可以识别非常弱的拉曼散射体，如强散射封装材料中的金属氧化物。

图1所示。通过白色聚乙烯瓶鉴定苯甲酸钠的STRAM：（a）通过使用stram技术通过瓶子测量的光谱;（b）用标准拉曼配置测量的光谱;（c）来自（a）（a）的缩放减法的结果;（d）SINOM苯甲酸的纯光谱。

通过纸张信封

由于纤维素纤维，纸张是一种强烈的光散射体，这意味着纸制产品的拉曼光谱通常具有强大的荧光。在马尼拉信封上使用常规共聚焦拉曼配置，只能在2（b）中看到的荧光背景顶部观察到纤维素的签名。当使用STRAM技术而代替D - （+）葡萄糖，当通过马尼拉封套测量时容易识别，如图2（a）所示。

图2。STRam通过马尼拉纸信封鉴定D-(+)葡萄糖。(a)使用STRam技术通过包络线测量的频谱;(b)用标准拉曼结构在包络内测量的光谱;(c)用标准拉曼结构直接测量的D-(+)葡萄糖光谱(无包装材料)。欧洲杯足球竞彩

涂布平板电脑

传统的拉曼光谱难以深入渗透到样品中，这使得难以识别涂层片剂的口腔药物。从图3（b）实际的药物拉曼签名几乎完全被涂层模糊（600到1400厘米之间的峰值^－1是蔗糖的特征，蔗糖是表皮的主要部分)。利用STRam技术，从3(a)中可以看出，该药物的签名最强，可与3(c)中纯药物的签名相媲美。

图3。用于测定雅维布包衣片的STRam。(a)使用STRam技术测量的涂层片剂光谱;(b)用标准拉曼结构测量的包膜片剂光谱;(c)用标准配置测量涂层剥离后的片剂光谱。

i-Raman Pro ST提供降低的功率密度

STRAM系统具有大型采样区域，可扩散激光功率，使其成为分析暗材料的理想选择。欧洲杯足球竞彩这是因为它们吸收光线，这会导致增加一个区域的加热，然后损坏。通过使用STRAM，可以分析敏感样品，例如光孔或热粘合材料和组织。例如，图4显示了在全功率下使用STRAM技术获得的枪粉末样品。拉曼峰显示硫在217.6厘米处的主要枪粉成分^－1和471.5厘米^－1，硝酸盐1049.3厘米^－1．

图4。火药的i-Raman Pro ST谱，以硫和硝酸盐为主峰。

大型采样区域使得具有低功率密度的深度渗透，这使得STRAM技术适合于在体内检查哺乳动物组织。图5显示了人类胫骨的光谱和经过检查的肌肉组织。如所预期的，磷酸盐签名在用stram在腿部组织中不存在时测量的胫骨谱。其他可观察的差异包括由酰胺III，CH的组织谱中的较强的峰值₂摇摆，酰胺I，^3.以及C=O拉伸带。⁴

图5。基于胫骨和腿部组织的转基因收集的STRAM光谱。

与异质样品的较大采样区域的STRAM

传统的拉曼光谱通常具有小的采样区域（大约100微米），这可能导致测量结果的变化，从一个采样点到另一个采样点。这可能使得难以获得异质材料的代表性样品以获得堆积性质。对于具有多个组分的产品，具有赋形剂和一个或多个活性成分，对于一致的测量是必要的较大的采样区域。如果成分在比采样区域小的规模上没有正确混合，则在样品上的不同点处的光谱集合可以得到广泛的结果。

图6（a）将来自常规拉曼测量的光谱与点尺寸约为100微米的光谱比较，具有几mm的较大采样面积的STRAM探针。使用标准配置在随机选择的位置获得15个光谱（基线减去和强度标准化），其具有直径大约0.3mm的采样面积。3个活性成分，即乙酰氨基酚，阿司匹林和咖啡因所有在光谱中具有可检测的签名，但它们的相对强度随着样品异质性而变化很大。

这使得鉴别产品的真实成分变得困难。这可以通过取几个这样的光谱，计算它们的平均值，并使用它来表示光谱库中的产品来证明。在库中搜索每个测量值，并针对Excedrin偏头痛参考光谱获得一个hit quality index (HQI)，以得到反映该小尺度样本异质性的结果分布。

图6（b）显示了43个这样的测量的直方图。使用95,18的通过阈值，样品谱产生假底蚀。43 HQI值的平均值和标准偏差分别为93.4和6.1。

图6(c)和图6(d)显示了使用STRam配置的更大采样区域所进行的17次测量，这意味着每个区域更能代表散装片剂的特性。HQI值的平均值和标准偏差分别为99.89和0.07，大大提高了光谱的重现性，从而使鉴定得到了极大的提高，17次测量均未出现假阴性结果。

图6。Excedrin偏头痛片在不同样品位置测量的比较光谱。(a)常规拉曼构型获得的15个光谱覆盖;(b) 43个HQI值在常规拉曼构型下的直方图。(c)用STRam配置获取的15个光谱的叠加;(d)具有STRam配置的17个HQI值的直方图。

如果样品具有大的结晶形式，这也可以在小区域上采样时引起问题。拉曼偏振效应导致光谱出现不同于其定向的方向，其相对于激发和收集梁的方向和极化变化。查看图7（a）可以看到15个光谱（基线减去和强度标准化）的覆盖层。

使用标准配置和斑点尺寸在100微米的尺寸上随机选择它们在木糖醇袋上随机选择的位置。光谱很容易被误认为是一组不同的材料，峰值的强度变化很大。欧洲杯足球竞彩图7（b）是21个类似测量的HQI直方图。使用95的传递阈值，有3个假阴性。

21个HQI值的平均值为97.6，标准差为2.7。图7(c)和图7(d)显示了采用STRam配置对同一样品袋进行27次测量的相应结果，HQI值的平均值为99.98，标准差为0.011。由于STRam的采样面积增大，重现性大大提高，假阴性率降至零。

图7。晶体木糖醇在不同样品位置测量的比较光谱。(a)常规拉曼构型获得的15个光谱覆盖;(b)常规拉曼配置下21个HQI值的直方图。(c)用STRam配置获取的15个光谱的叠加;(d)具有STRam配置的27个HQI值的直方图。

系统通用性与取样套件

有一系列优化的采样套件可用于增强看穿STRam系统，适合特定的应用。这些套件使用相同的高性能硬件和软件平台，可以安装在ST探头上，直接对不同样品形式进行最佳测量(焦点适配器和表面调节器)。

聚焦适配器将激发光束从ST探头中取出，聚焦到直径~100µm的点上，工作距离约为15 mm。将表面调整器连接到焦点适配器，使焦点达到接触距离。

为了测量玻璃瓶中的液体，最好使用传统的共焦拉曼探头。然而，对于厚或双层玻璃瓶，STRAM构造可以与这些优化的采样试剂盒一起使用，其改变工作距离，使得激光聚焦在玻璃容器内，同时最小化来自玻璃的荧光干扰。

通过配置的咨询简单可适应共聚焦配置，允许备用，触点或显微镜RAMAN分析。

总结

通过STRAM技术咨询允许通过漫射散射介质覆盖的化学物种进行检查和鉴定。大型采样区域可提高异质和结晶样品的测量再现性。降低的功率密度允许测量光图或热电图样品。这些特征大大扩大了拉曼光谱的效用。

参考和进一步阅读

1. P. Matousek, I. P. Clark, E. R. C. Draper, M. D. Morris, A. E. Goodship, N. Everall, M. Towrie, W. F. Finney, and A. W. Parker，“利用空间偏移拉曼光谱在扩散散射介质中的地下探测”。达成。光谱分析。59,393(2005)。
2. S.J.Choquette，E. S. Etz，W.S.赫斯特，D. H. Blackburn，S.D。leigh。“拉曼光谱仪的相对强度校正：NIST SRMS 2241至2243，用于785nm，532nm和488nm / 514.5nm激发”。达成。光谱。2007. 61（2）：117-129。
3. P. Matousek，E. R. C. Draper，A. E. Goody，I. P.Clark，K.L.L. Ronayne和A. W.Parker，人类组织的非侵入式Raman光谱“。达成。光谱。60,758-763（2006）。
4. x。凌,Y.-Z。徐,S.-F。翁文华，李文华，徐志，王飞，王旭升。周，R. D. Soloway, J. R. Ferraro和J. g .吴。“用傅立叶变换拉曼光谱研究人体胃部正常和恶性组织样本”。达成。光谱学。56,570 -573(2002)。

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

有关此来源的更多信息，请访问黑与白Tek。