显微共聚焦拉曼光谱仪的组成和工作原理
显微共聚焦拉曼光谱仪是一种结合了共聚焦技术和拉曼光谱技术的高分辨率分析仪器。它能够对样品进行无损、无接触的组成和结构分析,广泛应用于材料科学、生命科学、化学、制药科学等领域。
结构
显微共聚焦拉曼光谱仪主要由以下几个部分组成:
激光器:提供单色、高度聚焦的激光,常用的有氩离子激光器、钛宝石激光器等。
扫描系统:通过移动样品台或调节光学元件,实现点扫描或线扫描。
显微系统:由物镜、针孔、滤光片等组成,实现激光聚焦,并收集拉曼散射光。
光栅:常用的有透射光栅和反射光栅,可将不同波长的光进行色散和选择。
探测器:一般采用CCD探测器,也可用光电倍增管,对拉曼光进行检测。
显微共聚焦拉曼光谱仪的工作原理是:
单色激光经聚焦光学系统聚焦在样品表面一个像素大小范围内。
样品产生的拉曼散射光经收集系统进入分光系统。
不同波长的光被色散到不同位置的探测器上。
最后对拉曼光进行波谱分析,由拉曼光谱确定样品成分和结构。
优点
高空间分辨率:利用共聚焦技术,可以得到样品体积很小和不同深度的光谱信息。
二维直接成像:采用干涉窄带滤光片技术,实现拉曼光谱二维直接成像。
高分辨率三维图像:使用计算机控制高精度XYZ三维平台,可实现逐点扫描,获得高分辨率的三维Raman图像。
消除物镜光谱干扰:能够消除物镜自身产生的光谱,避免样品的热和光化学反应。
