便攜式拉曼光譜儀關(guān)鍵部件

一臺完整的拉曼光譜儀通常由激光器(光源)、樣品外光路、色散系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)幾大部分組成。相對于好的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，便攜式拉曼設(shè)備的內(nèi)部部件更簡單且模塊化程度更高，其關(guān)鍵的零部件包括光源模塊、光譜儀模塊以及拉曼探頭三樣。國產(chǎn)拉曼采用的光譜儀相較進(jìn)口產(chǎn)品存在一定差距，主要體現(xiàn)在光譜分辨率、噪聲控制等方面。在激光光源模塊領(lǐng)域，國內(nèi)外拉曼大部分選用的激光器在體積和能量方面基本一致，主要在線寬和輸出穩(wěn)定方面存在差異。但僅針對便攜式拉曼設(shè)備的應(yīng)用來說，以上幾個(gè)關(guān)鍵部件國內(nèi)外廠商的技術(shù)水平相差已經(jīng)不大，國產(chǎn)產(chǎn)品正在靠近國外同類產(chǎn)品的水平。

為什么拉曼光譜儀器不工作？

檢查儀器和所有附件插座都插好并接通電源。

保證激光器（如果附帶電源）都插好并接通，由于激光器有不同種類，可參照每個(gè)激光器的說明書獲取進(jìn)一步的幫助。

在有兩個(gè)或多個(gè)激光器的系統(tǒng)中，確保聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)置在正確的位置上，正確的激光器被接通。

檢查儀器的外罩處于安全的關(guān)閉狀態(tài)，聯(lián)鎖裝置正在運(yùn)轉(zhuǎn)。

如果以上操作都已經(jīng)檢查過，你就可以準(zhǔn)備進(jìn)行光譜測試了。將樣品放置在顯微鏡下，啟動光譜操作軟件，如果你仍不能得到光譜，檢查下面各項(xiàng)。

保證樣品被正確地放置在顯微鏡下，即樣品被準(zhǔn)確地聚焦并照射在樣品正確的位置上。測量時(shí)經(jīng)常需改變不同的測試區(qū)域以避免因樣品不純帶來一些非期望結(jié)果的可能。

保證激光正確輻照在樣品上，保證顯微鏡光圈的孔徑設(shè)置正確并處于正確的位置上（不同品牌的拉曼光譜儀按各自的要求處理）。

檢查所有軟件窗口的設(shè)置是否正確。

檢查成像區(qū)域設(shè)置窗口的數(shù)值并保證激光像點(diǎn)處于該區(qū)域的中心。標(biāo)準(zhǔn)成像區(qū)域應(yīng)該是激光像點(diǎn)中心垂直方向兩邊各10個(gè)像元。檢查狹縫的設(shè)置，當(dāng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作時(shí)，狹縫應(yīng)為50μm。

如果CCD探測器飽和了，你將得不到任何有用的信息。可采用降低激發(fā)光功率或提高儀器的共焦程度來避免。

當(dāng)檢查完上述各項(xiàng)后，你應(yīng)該可以得到一張樣品的拉曼譜圖。如你仍然不能得到譜圖，可先嘗試測試單晶硅的拉曼譜。單晶硅是良好的拉曼散射體，可以用來幫助驗(yàn)證儀器的性能。如果用單晶硅樣品可以獲取硅的520cm-1峰，再嘗試測試樣品?，F(xiàn)在你可以得到樣品的拉曼信號，但可能噪聲較大。在這種情況下，可參照Q4的建議來提高信噪比和信背比。

為什么測試時(shí)一些光譜給出十分強(qiáng)的背景信號，而這些信號湮蓋了拉曼信號？

一些發(fā)熒光或磷光的樣品在測量時(shí)會給出非常高的背景光譜。令人遺憾的是這些是樣品材料的本征性質(zhì)，是激光輻照下無法避免的結(jié)果，而且通常情況下熒光比拉曼信號更強(qiáng)。盡管這樣，我們?nèi)钥刹扇∫恍┐胧p少或減輕熒光副作用。

猝滅：一些樣品可采用測試前將激光輻照在表面一段時(shí)間對熒光進(jìn)行猝滅以減小熒光光譜的背景增強(qiáng)拉曼信號。猝滅的時(shí)間根據(jù)樣品不同可從幾分鐘到幾小時(shí)。值得注意的是：猝滅效應(yīng)是呈指數(shù)衰減的，一開始就可觀察到。

共焦模式：采用共焦模式測量強(qiáng)光下輻照的小體積樣品時(shí)熒光將會大大降低。該法也同樣適合有熒光襯底的樣品，例如被熒光物質(zhì)基體包裹的樣品。

改變激發(fā)激光的波長：有時(shí)改變波長是僅有可行的避免熒光干擾的方法。

如果拉曼實(shí)驗(yàn)室里有太多的室內(nèi)光源比如熒光、白熾燈或日光燈等，這會在測試光譜上出現(xiàn)不必要的背景信號。因此在測試的時(shí)候應(yīng)將室內(nèi)光關(guān)閉或降到很小或用遮光罩將樣品臺罩住以避免外界的雜散光進(jìn)入光譜儀。