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拉曼光谱专题6 | 拉曼光谱与荧光效应

发布时间:2025-09-28 10:54:34 浏览量:40 作者:Alice

摘要

拉曼检测常因荧光干扰致信号模糊,可通过换近红外光源(如 785nm、1064nm)、样品预处理、时间分辨技术、多波长联用破解,且荧光与拉曼联用还能助力细胞追踪、材料表征。昊量 HyperRam 标配多激光、可适配近红外波长,借移频差分算法一键消荧光,全程自动化操作,效率提升 300%,适配食品、材料等检测场景。

正文


拉曼光谱专题6 | 拉曼光谱与荧光效应


当激光照射到样品上,你期待的是能揭示分子结构的拉曼光谱,得到的却是一片模糊的荧光背 —— 这大概是每一位从事拉曼分析的科研人头疼的时刻。拉曼光谱作为物质的 “分子身份证”,能精准呈现分子振动的独特信号,但荧光效应这个 “捣蛋鬼” 常常让这张 “身份证” 变得模糊不清。今天我们就来彻底搞懂荧光效应,以及如何让你的拉曼分析告别干扰,精准高效!



一、荧光效应:拉曼光谱的 “隐形干扰者”


想象一下,当你用激光照射样品时,就像在黑夜里打开手电筒寻找指纹,而荧光效应却像突然亮起的霓虹灯,让真正的指纹变得难以辨认。在拉曼光谱分析中,激光与分子碰撞产生的拉曼散射信号本应是主角,但荧光效应常常喧宾夺主。


荧光效应的本质是分子吸收光子后,电子从基态跃迁激发态,再回到基态时释放出的波长更长的光。这种 “额外发光” 强度往往远大于微弱的拉曼信号,尤其当样品中含有共轭体系、荧光蛋白或微量杂质时,荧光干扰会更严重。比如检测红酒中的成分时,色素分子的强荧光会淹没拉曼信号;分析红色塑胶微粒时,荧光背景甚至能完全覆盖特征峰。



二、破解荧光干扰的四大实用方案


面对荧光干扰,科研人员早已总结出一套 “降魔宝典”,从硬件优化到软件算法全方位出击:


1. 换个 “光源” 避锋芒


选用近红外激发波长(785nm、830nm 或 1064nm)是常用的方法。由于荧光分子在近红外区吸收能力弱,改用近红外激光能从源头减少荧光产生。就像避开强光选择柔和的自然光,既能看清目标又不刺眼。对强荧光样品,1064nm 激光配合移频差分技术能有效剥离荧光背景。



2. 样品预处理显神通


通过纯化样品去除荧光杂质,或添加硝基苯、KBr 等荧光淬灭剂,能显著降低干扰。还有个 “偏方”:用强激光长时间照射样品,有时能神奇地消除荧光 —— 虽然原理尚未完全明确,但实践中屡试不爽。


时间分辨 “分时段” 捕捉



利用拉曼散射(10-11-10-13秒)与荧光(10-7-10-9秒)的产生时间差,采用脉冲激光配合延迟检测技术,就像给光谱仪装了 “高速快门”,只捕捉拉曼信号的瞬间。


4. 多波长联用 “组合拳”


多波长系统(如 784.5nm 与 785.5nm 双波长)通过差分算法能精准提取拉曼信号。对荧光极强的样品,结合近红外拉曼与差分技术,连棕色塑胶微粒这类 “顽固分子” 都能轻松分析。


三、荧光效应:换个角度就是宝


有趣的是,荧光并非全是麻烦 —— 换个思路,它反而能成为分析利器!荧光蛋白在紫外激发下发出的特征荧光,让生物学家能实时追踪细胞活动,而拉曼光谱则能同步解析这些荧光蛋白的分子结构。



在材料科学中,拉曼与荧光联用技术更是如虎添翼。通过同一系统同时采集振动信息(拉曼)和电子特性(荧光),能全面表征半导体材料的缺陷水平和重组机制。就像同时用 X 光和 CT 扫描,既能看到骨骼结构,又能分析组织特性。


四、HyperRam 全自动拉曼:荧光干扰的终ji解决方案


面对荧光干扰的种种挑战,昊量光电 HyperRam 全自动拉曼系统给出了完美答案。这款专为复杂样品分析设计的智能设备,从根本上解决了荧光困扰:



多波长激发自由切换


标配 532nm,633nm,785nm 三种激光,还可根据样品特性选配其他近红外激光,得到优的激发波长。比如选配785nm,和1064nm激光器后,检测食用油等中等荧光样品时用 785nm 激光,分析红酒等高荧光样品则可自动切换到 1064nm,无需手动调整。


智能算法一键消荧光


搭载先jin的移频差分算法和背景扣除技术,就像给光谱仪装上“智能滤镜”,能快速完成荧光背景剥离,让微弱的拉曼信号无处遁形。


全自动流程解放双手


从样品定位、对焦到数据采集、分析全程自动化,非专业人员也能快速上手,大幅缩短分析时间,效率提升 300%!


自动功能

全自动mapping (可选用电动载物台振镜模式)

自动激光校准

自动激光开关及功率控制 (100% ~ 0.001%)
自动光学滤光片切换
自动系统状态检查与性能优化
光栅及角度自动调节
自动激光对焦调节 (532nm, 633nm,785mm激光可选)
自动控制输入激光的偏振态 (可选模块)


无论你是在食品安全检测中分析添加剂成分,还是在材料科学研究中表征纳米材料,HyperRam 都能帮你告别荧光干扰的烦恼。它不仅是一台光谱仪,更是你的 “分子分析智囊团”,让每一个拉曼峰都清晰可辨,每一次检测结果都可靠精准。


现在就联系昊量光电,回复 “荧光消除” 获取专属解决方案,让你的拉曼分析从此 “荧光退散,真相显现”!


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