拉曼光谱学基础
拉曼光谱自1928年被其同名的CV拉曼发现以来，一直是物理化学界的支柱。该技术的简单性和鲁棒性使其成为各种应用的理想选择，从生物科学，可用于分析蛋白质构象和水结合性质，1到固态物理学，可用于测量温度的物质2，以及提供有关特定声子模式的信息。3如果一个人很聪明，拉曼光谱学甚至足够敏感，以研究单个分子。
当选择拉曼仪器时，首先要考虑的是激光的波长，用于激发样品。因为拉曼位移直接取决于样品的振动结构（图1），它与激发波长无关，即化学指纹保持不变。也就是说，可以巧妙地选择该激发波长的选择以优化实验效率。选择拉曼光谱的正确激发波长的三个主要考虑因素是散射效率，荧光和样品加热。StellarNet提供各种激光波长以适应您的光谱需求（拉曼激光，表1）。
图1 ：两个拉曼散射过程的能级示意图。斯托克斯拉曼过程产生频率低于激发源的光子，因此在较高波长处被检测，而反斯托克斯拉曼过程产生的频率高于激发源的光子，因此在较低波长处被检测。在这两种情况下，拉曼位移取决于样品的振动结构（hn n）。
拉曼效率：拉曼散射效率与l -4成比例，其中l是激光的波长。这意味着对于相同的样品，由532nm激光束激发的样品的散射效率将比使用785nm激光器高约5倍，并且比使用1064nm激光器高16倍。考虑实验的时间尺度时，这很重要 - 为了实现相同的信噪比，与532 nm激光相比，使用1064 nm激光时，扫描时间要长16倍。虽然这似乎意味着更短的波长总是更好，但我们必须考虑到另一个现象：化学荧光。
荧光效应：荧光光子在与拉曼散射非常相似的过程中产生，但通过略微不同的机制产生（图2）。因为相对于激发源的能量移动是测量的，所以拉曼散射过程产生相同的光谱，而与激发波长无关。另一方面，荧光发生在固定波长，因此它会随不同的激发波长而移动。重要的是，荧光过程往往非常广泛和强烈，这意味着您的样品的荧光可以淹没特征拉曼特征。通常来说，较深的样品将具有强荧光信号，因此必须使用巧妙选择的激光源，以便最小化对光谱的荧光贡献。较长波长的激发源，例如1064nm的激光通常导致非常低的荧光信号。随着激光波长转移到光谱的红外区域，激光吸收和随后的样品加热成为关注的问题。
图2 ：荧光过程的能级示意图。因为荧光涉及到真实状态的激发，S 1（与在拉曼光谱中利用的虚拟状态相反），荧光光谱高度依赖于激发激光波长。为了在进行拉曼测量时使背景荧光最小化，可以使用较长波长的激光源，因为它们不能提供足够的能量来激发到S 1状态。
样品加热：样品加热是由激光吸收引起的，这在较长波长的激光下更容易发生。这种加热可导致实验条件的变化（即样品在不同温度下的振动谱可能大不相同）甚至样品损伤（液体样品可能沸腾，深色样品可燃烧甚至点燃）。这可以通过降低激光功率来减轻，但是当然这将增加实现可接受的信噪比所需的采集时间。还可以对样品进行旋转或磨碎，但这增加了一定程度的复杂性以及需要高样品质量。
532nm 785nm 1064nm
拉曼效率 高 中 低
荧光 高 中 低
热吸收 低 中 高
表1：拉曼光谱中使用的三种最常见激光波长的优缺点的总结。785 nm激光源是这三种最常用的激光源，因为它为“三大”考虑提供了一个积极的媒介，从而提供了一个强大而多功能的拉曼系统。深圳市沛泓电子全新二代便携式拉曼光谱仪用于现在未知化学物识别检测。可对现场毒品、爆炸物、化学试剂、危险液体等不明化学物进行快速、准确的鉴定，分析报警。