共聚焦拉曼显微镜 - 指南

拉曼显微镜是一种分析技术，它使用标准光学显微镜和拉曼光谱仪在高倍率下可视化样品，并使用显微镜大小的激光光斑对样品进行拉曼分析。该方法本身只需要将样品放在显微镜物镜下，聚焦于其上并根据需要进行测量。

商用塑料横截面分析，显示μm厚层分析的共焦拉曼显微镜的能力

但是，这种设置不允许控制采样的容量。这可以通过在所谓的共聚焦拉曼显微镜中添加一个空间滤波器来实现。这在XY和Z轴(分别指横向和深度轴)实现了对分析样本体积的空间滤波。

目前用于应用许多方法来应用这种技术，包括真正的共聚焦光圈，或伪共聚焦狭缝盒。虽然有些可能被声称优于他人，但众所周知，真正的共焦拉曼显微镜可以允许分析小于1微米或更小的单个颗粒或层。欧洲杯猜球平台

对于真正的共焦拉曼显微镜，空间分辨率随着激光波长和使用的激光束的质量而变化，以及所选择的显微镜物镜的类型的其他参数。当高倍率物镜与可见激光激光正确匹配时，最佳设置允许实现最高可能的空间分辨率，通常在0.5至1微米之内。

0.9µm聚苯乙烯微球的共焦拉曼光谱图像

远程原位拉曼分析

远程原位拉曼分析是指直接原位或对样品进行远程分析的技术，而不必将样品提取物到拉曼光谱仪。这是工业用途的理想选择，其中可以监测在反应容器中经历反应的组分，无论是在小玻璃瓶中，是否在工业过程中建造的反应器。或者可以在流水线内的几个点分析化学品。

这种分析可以并且经常使用光纤进行。这使得远程分光仪可以连接到一个紧凑而耐用的拉曼探头在样品地点，可能是几百米远。激光通过一根电缆传输到样品，而另一根光纤将拉曼光谱传输到标准光谱仪和探测器系统。这对电缆连接到拉曼探头。因此，该系统将激光信号传送到样品，对其进行聚焦并收集。

这些探测器的设计承受能力都是热量和压力,并可用于浸泡模式与头放置在反应液系统,或者作为对峙系统,激光主要是通过明确窗口放置在反应容器或管道中找到示例。

原位拉曼分析的一些应用包括:

• 乳剂
• 反应堆或小瓶内的前空分析
• 试剂或溶液的混合物
• 悬浮液和料浆
• 原料饲料，原料或散装
• 清洗容器排出的废水

TRS原理图

传输拉曼光谱

透射拉曼光谱(TRS)是另一种形式的拉曼分析，它有助于分析混浊或不透明的块状材料。欧洲杯足球竞彩它基于的原理是，在激光束进入的另一侧，收集沿激励激光照射的同一方向穿过样品材料的拉曼光波。

样品的不透射性不会阻碍激光束的通过，它们散布在传播时。许多散射的光子经历拉曼效果，并且该数据用于TRS。

这种变速器的几何形状允许使用整个样品体积来测量真正的体积，例如来自例如药物的片剂，这使得其优于传统的拉曼光谱 - 显微镜系统。

TRS的其他优点包括它的非侵入性和非接触性，使样本保持完整。它也独立于样品制备。此外，由于粒径、样品的均匀性和取向的影响，它保持不变。

TRS的一些常见用途包括：

• API浓度
• 确定样品含量的均匀性
• 多态性
• 样品的结晶性质
• 粉末的成分和纯度
• 透射拉曼光谱可以用来理解:
• 坚实的形式

共振拉曼光谱

共振喇曼光谱是喇曼光谱的一种改进形式，它利用任意波长的激光来激发样品，测量出对出现光的喇曼效应。尽管使用了一定范围的波长，这种分析的结果仍然相对不变，但波长的多样性确实给这项技术带来了一些问题。

这可以通过共振拉曼光谱来解决。在共振拉曼光谱中，激发的激光有一个选择的波长，它与电子跃迁几乎或完全重叠。这通常是在紫外可见区域发现的。这种重叠导致散射强度比普通拉曼分析高102-106个数量级。这有助于扩大检测范围，并减少测量时间。

困难的是，这也有助于更显著的背景荧光，这比传统方法产生更多的问题。

达到类似信号强度增加的方法是表面增强拉曼散射（SERS），其在背景中具有较少荧光的优点。

共振拉曼光谱是一些应用的理想选择，例如检测浓度低至PPB或PPM的环境污染物。

任何标准拉曼光谱系统都可以适用于谐振拉曼，使用标准的测量方法，但是使用合适的激发激光波长。

提升增强型拉曼散射，或者

反射和传输TERS配置

ters（提示增强拉曼光谱)是一种利用拉曼光谱在纳米尺度上实现成像分辨率的技术。它还避免了使用标签来实现出色的分辨率的必要性，使其有能力成为新兴成像技术的顶级竞争者。

TERS使用AFM/拉曼系统，该系统集成了扫描探针显微镜(SPM)和使用光学机械连接的共聚焦拉曼光谱仪。SPM可以使用不同的模式，即原子力模式、法向或剪切力模式、扫描隧道模式，并提供超高分辨率。

光学耦合负责将激发的激光束送到探针尖端，而光谱仪则分析散射的光，在纳米尺度上给出具有化学对比的高光谱图像。

TERS的基础是通常由金或银（虽然有时使用的其他金属），其将入射光场带到探针顶点的焦点。因此，这表现为纳米级光源以及增强局部场。

这使拉曼场的灵敏度提高了103-107的顺序，同时将尖端探测的体积限制在位于其下方的纳米级区域。SPM和光谱仪之间的光学耦合通过两种可能的配置之一实现了共聚焦行为：传输和反射（如图28所示）。其中每一个都有自己的优势和局限性。

透射结构的使用意味着所使用的物镜，包括浸入物镜，可以具有最高的数值孔径(NA)。焦点将有一个高的功率密度，以便高信号级别可以被收集。然而，这只适用于透明的样品。反射配置不受这种限制，无论是不透明的样品还是被分析的透明样品，但是所使用的目标必须有较低的NA。

当点对点扫描与光谱采集同时进行时，可以在近场进行拉曼映射，同时实现横向分辨率至10 nm或更低。

这些信息来源于HORIBA Scientific提供的资料。欧洲杯足球竞彩

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