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如果你用過(guò)拉曼光譜儀，一定知道什么是熒光干擾！

 

如何消除熒光干擾？

 

是每一名使用者和儀器廠商關(guān)心的問(wèn)題。

 

今天我們介紹一個(gè)簡(jiǎn)單、高效地避免熒光干擾的方法。

 

在文章的開(kāi)頭，我們先簡(jiǎn)單了解一下什么是拉曼光譜以及拉曼光譜的原理？

 

拉曼光譜(Raman spectra)是一種無(wú)損分析方法，它是基于光和物質(zhì)的相互作用產(chǎn)生的。是一種散射光譜，對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。

 

當(dāng)激光光源的高強(qiáng)度入射光直接照射到樣品上時(shí)，會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象。當(dāng)散射光與入射光具有相同的波長(zhǎng)時(shí)，這種散射稱為瑞利散射。此外，還有一小部分散射光的波長(zhǎng)與入射光不同，這部分散射光稱為拉曼散射。

 

 

瑞利散射和拉曼散射

 

拉曼散射現(xiàn)象在1928年被印度科學(xué)家C.V.拉曼實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光穿過(guò)透明介質(zhì)被分子散射的光發(fā)生頻率變化，這一現(xiàn)象稱為拉曼散射。1930年，拉曼因發(fā)現(xiàn)了拉曼光譜而獲得諾貝爾獎(jiǎng)，從而成為首位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的亞洲科學(xué)家。

 

拉曼光譜最初用的光源是聚焦的日光，后來(lái)使用汞弧燈。由于它強(qiáng)度不太高和單色性差，限制了拉曼光譜的發(fā)展。60年代激光技術(shù)的興起，以及光電訊號(hào)轉(zhuǎn)換器件的發(fā)展才給拉曼光譜帶來(lái)新的轉(zhuǎn)機(jī)。70年代中期，激光拉曼探針的出現(xiàn)，給微區(qū)分析注入活力。80年代以來(lái)，一些公司相繼推出了拉曼探針共焦激光拉曼光譜儀，入射光的功率可以很低，靈敏度得到很大的提高。這些性質(zhì)使拉曼光譜的應(yīng)用無(wú)論在廣度和特異性等方面都得到了空前發(fā)展。

 

經(jīng)過(guò)近1個(gè)世紀(jì)的不斷探索、創(chuàng)新，拉曼光譜因其強(qiáng)大的分子結(jié)構(gòu)分析能力，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品安全、制藥工業(yè)、安全防護(hù)、科技考古、化學(xué)化工、毒品分析等眾多領(lǐng)域，為科技發(fā)展和社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

 

拉曼光譜所面臨的難題

 

近幾十年來(lái)，雖然拉曼光譜技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了重要作用。但是，其分析研究能力并未得到充分發(fā)揮。這主要?dú)w因于以下兩點(diǎn)：

1、拉曼信號(hào)相對(duì)較低，因?yàn)樵?06個(gè)入射光子中只有約1個(gè)發(fā)生拉曼散射；

2、熒光干擾，這取決于分析物分子的性質(zhì)和所用的激發(fā)波長(zhǎng)。熒光比拉曼散射效率高得多，因此可以完全淹沒(méi)拉曼信號(hào)。

一般情況下，拉曼激發(fā)效率和熒光干擾都與拉曼的激光波長(zhǎng)有關(guān)。所以，選擇激發(fā)激光波長(zhǎng)是避免熒光輻射一種行之有效的方法。

那么市面上廣泛使用的532nm、785nm和1064nm有什么區(qū)別呢？

我們先來(lái)總體看一下三種波長(zhǎng)的重要性能區(qū)別：

 

 

拉曼散射效率與λ4成反比，其中λ為激光波長(zhǎng)。

 

 

根據(jù)上述關(guān)系， 可計(jì)算出785nm拉曼強(qiáng)度約為1064nm拉曼強(qiáng)度的3-4倍。

但與此同時(shí)，785nm拉曼的熒光干擾又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1064nm拉曼。

那么如何同時(shí)得到高強(qiáng)度低熒光干擾的拉曼光譜呢？

MIRA XTR DS手持式拉曼光譜儀可以輕松解決一問(wèn)題。

 

采用的技術(shù)手段

 

1、創(chuàng)新AI算法再升級(jí)，從此無(wú)懼熒光干擾

 

采用創(chuàng)新的AI算法，具備先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)能力，獨(dú)特的信息提取技術(shù)，保證強(qiáng)度的同時(shí)可以有效的從高熒光干擾樣品中提取拉曼信號(hào)，準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)物。 

 

2、規(guī)避熒光干擾

 

熒光干擾是一線工作人員經(jīng)常會(huì)在遇到的問(wèn)題，使得光譜儀無(wú)法有效獲取拉曼信號(hào)。瑞士萬(wàn)通全新MIRA XTR DS手持式拉曼光譜儀具備小尺寸、高分辨、低功耗的特點(diǎn)，即便是容易產(chǎn)生熒光的樣品也能輕松獲得拉曼信號(hào)。

 

 

使用MIRA XTR DS鑒別柴油中的 30% 甲基苯丙胺

 

相較于市面上的產(chǎn)品，MIRA XTR DS具備諸多優(yōu)勢(shì)：

 

低功率激光方便檢測(cè)敏感樣品，而不會(huì)破壞它們

 

儀器體積更緊湊，實(shí)現(xiàn)真正的單手操作，同時(shí)具備更高的靈敏度和分辨率

 

更低的功耗意味著電池壽命更長(zhǎng)，可延長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)間

 

3、龐大的拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)

 

MIRA XTR DS手持式拉曼光譜儀是市面上為數(shù)不多即小巧靈活、又堅(jiān)固耐用的手持式無(wú)損鑒別解決方案。它配有超過(guò)20000種物質(zhì)的拉曼光譜庫(kù)，是您的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)“專家”。

 

4、豐富配置，安全第一

 

MIRA XTR DS手持式拉曼光譜儀配備多種采樣附件，無(wú)論是什么樣的環(huán)境，都能確保現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法人員的安全。

 

萬(wàn)能附件——可透過(guò)薄塑料袋或玻璃瓶進(jìn)行采樣，并智能判斷障礙物（例如塑料），更精確的識(shí)別未知物

遠(yuǎn)焦附件——可在最遠(yuǎn)2米的安全距離內(nèi)對(duì)潛在危險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)行采樣

柱狀探頭附件——用于識(shí)別大型容器（鐵桶、水池）內(nèi)的未知物

直角附件——用于識(shí)別物體表面（如桌面、汽車引擎蓋）上的未知物

SERS附件——需要檢測(cè)痕量藥物殘留時(shí)，可切換到痕量分析模式

 

5、將法醫(yī)專家?guī)г谏磉?/span>

 

全自動(dòng)、引導(dǎo)式工作流程使 MIRA XTR DS手持式拉曼光譜儀易于使用，從未知樣品的采樣到清晰的分析結(jié)果顯示。MIRA XTR DS 可以與 HazMaster G3 應(yīng)用程序連接，立即提供樣品相關(guān)可靠情報(bào)?，F(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員可以在現(xiàn)場(chǎng)獲得可能的混合樣品分析結(jié)果，為他們提供有關(guān)毒品、爆炸物和化學(xué)試劑的重要化學(xué)信息。有了這些信息，他們可以立即采取行動(dòng)保護(hù)自己、團(tuán)隊(duì)和其他所有人。