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常见的拉曼信号增强方法拉曼散射依赖于声子对光的非弹性散射,其效率非常低(通常每约105-107个光子中就会产生一个拉曼散射光子),导致拉曼散射截面为10−26-10−31cm2。如果被探测材料的可用散射体积非常小,就像二维半导体的情况(散射体积等于激光光斑面积乘以µ2范围内的面积乘以二维材料的亚纳米厚度),这是特别关键的。因此,测量激光功率密度保持在损伤阈值以下通常需要很长的采集时间,以获得足够好的信噪比。关于第二个限制,传统光学测量中的SR是由光学衍射极限(使用高数值孔径物镜的激发波长的大约一半)决定的。因此,在现代微拉曼装置中,当使用可见范围内的最短激发波长时,可以实现的最小探测尺寸约为2 ...
光可能会干扰拉曼信号,而在355nm和266nm激发下,干扰减弱,且266nm的信噪比优于355nm。但也有例外,对于RDX, 355nm的信噪比优于266nm。从灵敏度和抗扰动能力的角度来看,532 nm激光不是刺激拉曼信号的最佳选择,UV或DUV也是一种选择。采用紫外光源有以下三个优点:1)从拉曼信号强度与激发波长的关系来看,短波的拉曼信号较强;2)减少荧光干扰,当激发波长小于250nm时,处于无荧光区;3)在紫外区可能发生共振或预共振,导致拉曼截面增强102~106倍。但紫外拉曼系统的制作成本相对较高。对于拉曼光谱有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。https ...
是唯一的,但拉曼信号的强度取决于采样体积(激发光与材料相互作用的体积)和仪器参数,如激发激光频率和强度、探测器效率和增益以及测量积分时间。如果这些实验参数在测量之间保持一致,来自薄膜样品的拉曼信号的强度可能被用作薄膜厚度的测量。在一定的薄膜厚度下,测量的拉曼强度增强并且已被证明是由于在薄膜界面上的多次反射的入射光以及拉曼散射光的干涉。这种干涉增强拉曼散射(IERS)现象被用于最大化拉曼信号,这些信号来自于沉积在衬底上的较厚层之上的非常薄的层。自从首次证明石墨烯在硅衬底上的拉曼增强,一些研究人员使用拉曼强度比来估计石墨烯的厚度,MoS2,或六方氮化硼沉积在SiO2/Si上。这些厚度或层数的估计使 ...
散射的激光比拉曼信号强几个数量级,并产生必须有选择性地阻挡的噪声背景。这限制了早期对拉曼的接受。但固态激光器和二极管激光器、全息凝胶滤光片和科学级相机的进步结合在一起,消除了对低效笨重设备的需求,如扫描单色仪,并最终使紧凑的自给式拉曼光谱仪和拉曼显微镜的发展成为可能。对于像聚合物和蛋白质这样的大分子,大分子或晶格的宏观运动可以发生在样品特定的频率上,特别是在0.15-6太赫兹能量范围内,对应于5 - 200 cm-1拉曼位移。这里的光谱数据可以揭示大量关于局部分子间环境的细节:结晶度和非晶态物质的数量,液相的数量,蛋白质和其他聚合物的盘绕和解开,以及蛋白质的结合等。太赫兹是一种更难以产生、探测 ...
着波长变长,拉曼信号迅速减弱。其次,探测灵敏度也和波长范围有关。无制冷硅基CCD器件的量子效率在800 nm后急剧下降。长波长可使用铟镓砷(InGaAs)阵列器件,不过噪声更大,灵敏度更低,大约仅为硅探测器的十分之一,成本也更高。空间分辨率也是考虑因素,因为成像分辨率受照明波长影响,衍射极限光斑约等于0.3λ。图1.硅与铟镓砷基底CCD探测器灵敏度曲线由于上述原因,拉曼应用选用的激光波长范围通常在近红外及其以下。拉曼信号强度、探测灵敏度和光谱分辨率都与波长有关。虽然看似短波长比长波长更适合用于拉曼光谱应用,但不能忽略短波长的劣势,那就是荧光效应。物体受到光照射可能会吸收光子能量,从而放射出能级 ...
同位素标签的拉曼信号非常弱。因此,在实践中,它的使用通常局限于含有几个C-H键的非常丰富的生物分子,通常是氨基酸和脂类,否则这些分子很容易被更大的标签扰乱。第二种标签包括微小的官能团,如丁腈或炔基团。这些标签提供了尖锐而强的拉曼峰--一个丁腈基团的信号强度相当于11个C-2H键,而炔的信号强度是这个的两倍多——产生了大信号低浓度。然而,由于它们更大的尺寸,它们可能会对生物分子进行结构上的改变,并要求对修饰分子的生物活性进行测试。丁腈标签在生物系统中有多种应用,最近报道了带有丁腈标签的可光开关拉曼探针。理论上,这为超分辨率拉曼显微镜技术的发展打开了大门,相当于广泛应用于荧光显微镜的STORM或P ...
蛋白质相关的拉曼信号增加,磷脂信号减少。在用氘和炔标记生物正交标记的大鼠海马切片培养中得到了相同的总体结果。使用标记的DNA、RNA、蛋白质和脂类类似物,蛋白质水平增加了3倍,棕榈酸水平增加了10倍,表明细胞修复机制被激活。全脑或脑切片的拉曼成像是建立脑外伤期间代谢变化的一个很好的工具。然而,这并不是一种适合监测病人的方法。为了有效的预后,必须开发低创或无创技术。在这方面,拉曼光谱最近被应用于小鼠TBI模型的视网膜。来自视网膜的光谱可以区分中度和重度TBI,并且记录了眼睛中类似于在大脑中观察到的化学变化,与细胞损伤后心磷脂的释放有关。人们开发了人工颅骨解剖模型来指导颅内探针原型的设计,该原型能 ...
少来自荧光对拉曼信号的影响,人们可以使用长波长激光,但是相应的拉曼信号会有所降低。目前,大多数拉曼成像是在700到900纳米之间进行的,在这个范围内,可以发现自发荧光和拉曼信号之间的妥协。即便如此,需要很长的采集时间来检测足够的光子,并获得可接受的信号噪声。在快速系统中,获取足够的光子来测量单个拉曼光谱大约需要0.5秒,这意味着通过点扫描获得一幅512 × 512像素的拉曼图像需要36小时。为了克服这一限制,人们已经开发了几种拉曼成像模式和技术,可分为两种主要策略:提高成像采集速度和提高信号强度。在第一种策略中,对图像采集设置进行了修改,以提高成像采集速度,以便即使有低拉曼信号,也可以在更短的 ...
05倍的增强拉曼信号,可以实现高达视频速率(约25帧/s)[2]的高速成像。SRS显微镜继承了自发拉曼光谱的优点, 是一种能够快速开发、label-free的成像技术,同时具有高灵敏度和化学特异性[3-6], 在许多生物医学研究的分支显示出应用潜力,包括细胞生物学、脂质代谢、微生物学、肿瘤检测、蛋白质错误折叠和制药[7-11]。特别的是,SRS在对新鲜手术组织和术中诊断的快速组织病理学方面表现出色,与传统的H&E染色几乎完全一致[12,13]。此外,SRS能够根据每个物种的光谱信息,对多种组分的混合物进行定量化学分析[6,7,14]。尽管在之前的研究[17]中已经研究了痛风中MSU的自 ...
表和次地表的拉曼信号表现出不同的灵敏度。随着源探测距离的增加,深层拉曼信号的贡献逐渐超过表层拉曼信号的贡献。因此,β-激动剂可以在猪肉的更深层次检测,使检测更加准确。空间偏移拉曼光谱是在距离光照点空间偏移的一系列点沿样品表面采集拉曼信号,可从扩散散射介质中提取亚表面拉曼信息。增加空间偏移增加了来自更深层的信号贡献,使其逐渐超过来自顶部表面材料的信号,从而增强了更深层的信号,同时衰减了表面信号。随着偏移距离的增加,光谱变化的模式允许从样本内多个不同的内层检索拉曼信号。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调 ...
这种情况下,拉曼信号的激发在可见和近可见光谱区域,但在其他光子能量范围内发生了频率偏移。分光学家认为波长的变化或能量的变化可以用频率来描述。您可以通过我们的官方网站了解更多拉曼光谱仪、荧光寿命、光电流的相关产品信息。https://www.auniontech.com/three-level-59.html更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培 ...
个单个粒子的拉曼信号。虽然单个拉曼光谱可以沿着CCD相机的垂直像素进行分辨,但在水平像素方向(沿光谱仪的色散方向)上,光谱有明显的重叠。为了解决这一问题,可使用一个快门装置来调制模式拉曼信号。图1该检测方案将能够获得不同组合的叠加拉曼光谱,然后对其进行分解,并允许在数据处理和分析后提取每个焦点的单个拉曼光谱。新的并行采集技术大大提高了共聚焦拉曼显微镜的成像速度。如图1所示,SLM 通过调制单个激光束的相位来产生多个激光焦点。785 nm的高功率二极管激光器作为激光源。高NA物镜60×用相位调制激光束在样品平面上产生m × n激光聚焦阵列。6个微粒被3 × 2激光聚焦阵列捕获。捕获粒子的拉曼散射 ...
中收集所有的拉曼信号,然后以线性堆叠的形式传输到光谱仪的入口狭缝。采用多通道电荷耦合器件(CCD)摄像机对所有的拉曼光谱进行了检测。使用一对扫描镜产生分时的多个激光聚焦,第三个振镜通过光谱仪的入口狭缝将每个聚焦的拉曼信号同步投射到多通道CCD相机上。每个光谱被放置在相机的不同像素行上,以避免附近光谱通道之间的重叠和串扰。多聚焦共聚焦拉曼光谱仪在分析吞吐量或成像速度上比传统的单点共聚焦拉曼系统快10倍以上。然而,这些之前的工作都是基于一维检测技术,例如,沿CCD相机的垂直像素(沿光谱仪的入口狭缝方向)分辨无串扰的拉曼光谱。多通道CCD探测器的垂直尺寸限制了可以同时检测的光谱数量,这最终将限制并行 ...
源产生更好的拉曼信号。我们使用了一种低成本和易于获得的绿色(~ 532 nm)激光笔,二极管泵浦固态激光器(DPSS)作为激发源。内置的Nd:YAG和KTP晶体将激光二极管的主发射波长808 nm先转换为1064 nm再转换为532 nm。有利的是,该激光笔带有必要的电子驱动电路、被动散热装置和准直透镜组件,无需额外的组件。激光束直径为~ 2.5 mm,光输出功率为~ 70 mW,足以产生容易被探测到的拉曼散射光子。测量的光谱剖面显示,中心波长和半高宽分别为531.8 nm和0.78 nm。由此估计,最小可达到的拉曼光谱分辨率范围为20 ~ 28 cm−1。对应于300 ~ 3000 cm- ...
反映所获得的拉曼信号质量的指标,尤其是对微弱信号的处理能力。因此,国家标准的研究重点是光谱分辨率、位移精度、位移重复性、强度重复性和信噪比等关键技术指标的确定和测试方法。考虑到拉曼光谱仪各部件的性能要求是厂商根据其技术水平、产品定位和设计确定的,采购前都经过检验,因此本标准侧重于拉曼光谱仪的整体性能,而不是对各部件性能的评估。1.光谱分辨率分辨率是指光谱仪能够分辨的相邻峰的最小波数间隔,是光谱仪最重要的指标之一。通过测量元件灯(如霓虹灯、氩灯或汞灯)的光谱线,将光谱线的半最大值全宽(FWHM)作为拉曼光谱仪在每个波数范围内的分辨率。峰值半高宽的计算方法如图3所示,也可以通过高斯拟合得到。2.移 ...
的激发光束和拉曼信号光束都集中在同一个点上。样品通常放置在这个焦点上,在激光焦点处有一个小的高功率密度的采样区域。通过这种方式,激发功率密度和拉曼信号辐射在采样体积最大化,并且只有来自这个紧密聚焦的体积的信号被收集。这种共聚焦设计具有最大的吞吐量的优势,可以用于测量透明容器内的样品,就像共聚焦显微镜做光学切片一样。当容器强烈地漫射光时,共聚焦方法失去了它的效力,因为光不能再聚焦到容器内的材料上。扩散散射容器内材料的拉曼信号较弱,通常伴随容器本身的强特征。STRaman®技术扩展了拉曼光谱的能力,以测量漫射散射包装材料下的样品-允许在不透明包装和透明层中的样品透视(ST)识别,这可以用传统的拉曼 ...
景信号会压倒拉曼信号。为防止瑞利散射光进入光谱仪,应使用大于6的组合光密度(OD)的滤光片。传统上采用双级单色器作为滤光片来阻挡瑞利散射光,但其体积较大,传输效率较低。由多种介电材料涂层制成的精密干涉滤光片常用于商用拉曼光谱仪,使用简单,传动效率高。然而,截止频率通常被限制在100波数。基于热折变玻璃的滤光片技术的最新发展使得滤光片的截止频率低至5 波数。这提供了一个独特的机会,使用高通量的单级光谱仪访问低于100波数的低频区域。由于这些体全息布拉格陷波滤波器的典型OD值在3到4之间,因此使用2到3个这样的滤波器可获得最好的结果。图1给出了基于共焦显微拉曼系统的低频偏振拉曼测量系统。由于二维材 ...
得相同数量的拉曼信号。这有利于减少三维活细胞成像中的光损伤,在某些方面,类似于光片荧光显微镜所取得的成果。与高斯光束相比,贝塞尔光束表现出较强的旁瓣,这使得贝塞尔光束用于侧照时轴向分辨率降低。然而,结合狭缝扫描拉曼显微镜,狭缝检测的共聚焦效应可以降低旁瓣对有效PSF的影响,如图1(c)所示。除了旁瓣外,贝塞尔光束在光束传播方向的光分布长度和均匀性方面都比高斯光束有优势。因此,狭缝共聚焦检测可以成功地将高斯光束的上述优点引入到侧光显微镜中。贝塞尔照明拉曼显微镜也有利于提高低浓度样品的灵敏度,因为背景信号的存在在本质上限制了微弱信号的检测能力。侧边照明有效地降低了离焦平面的背景信号,能检测出背景贡 ...
看出微塑料的拉曼信号很强。以上两个关于微塑料的测试案例均由Nanobase XperRam S完成,XperRam S采用透射式光路设计,提高了产品的灵敏度,相同条件下可以快速检测到微塑料这类拉曼信号较弱的材料;并且XperRam S在40×物镜下的扫描范围达200um×200um,可实现大面积的微塑料成像。关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵 ...
,银和铜,将拉曼信号强度提高到104- 106倍,使生物和化学样品的更快和更高的准确性检测。图1在优化的几何形状下,当金属晶粒小于入射激光波长时,拉曼信号增强达到最大。金帽(直径近50-400 nm)被认为适合利用尖端或表面增强拉曼散射效应,因为它们假设纳米尺度上的合适尺寸具有近乎理想的半球形形状,因为信号增强依赖于金属颗粒的几何形状。提出了信号增强的其他概念,认为信号增强的主要原因是激光聚焦在适当直径的微球上时形成的纳米射流。这可能会导致高度局域的电磁场,导致增强。SERS已经成功地应用于具有不同表面粗糙度的Ni(镍)和Pt(铂)电极的研究,有助于从过渡金属获得优质的表面拉曼信号。因此,拉曼 ...
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