拉曼光谱仪应用中的扫描成像方式点聚焦和逐点扫描在这种方法中，激光是点聚焦的，被测物体被平移过激光焦点，或者焦点被光栅扫描过物体。电机驱动的x-y台是最常用的平移物体的设备。虽然作为研究显微镜附件的工作台可以定位精度优于±1 μm，并且可以以0.1μm的增量进行步进，但必须允许它们稳定在0.5 s左右才能达到此精度。当每个像素处的积分时间只有一秒或几秒时，沉降时间可以显著增加整个图像采集时间。尽管存在死时间问题，但电机驱动的舞台仍然受到供应商和最终用户的欢迎。一个重要的原因是，这些工作台对于微观测绘和更大比例尺的测绘都很有用，因为最常见的模型能够在每个轴上移动10-20厘米。有几种扫描方法可以减 ...

多聚焦拉曼光谱仪的调制多焦探测方法采用SLM技术生成多激光阱的m × n激光聚焦阵列。利用多通道CCD摄像机同时检测捕获的m × n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 ...

多聚焦共聚焦拉曼光谱仪的优点由于拉曼散射过程固有的低效率，拉曼显微镜的一个主要技术限制是信号采集时间过长。例如，使用自发拉曼微光谱对生物标本进行化学分析或成像需要几十秒或几分钟的时间。表面增强拉曼散射(SERS)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)和受激拉曼散射(SRS)被开发用来增强拉曼散射信号，以提高拉曼分析或成像的速度。然而，在SERS中使用金属纳米颗粒对生物应用造成了一些缺点，CARS或SRS通常局限于查询一个振动模式，而不是同时测量标本的全拉曼光谱。在不使用外源标记或纳米颗粒的情况下获得完整的光谱(例如400-2000 cm-1)可以更好地了解样品中的化学成分和分子结构。为了提高自发 ...

如何快速制造教学用低成本拉曼光谱仪激发光源激发源的技术指标，如波长、线宽(单色性)、光功率等，是获得高质量拉曼光谱的关键。通常，拉曼光谱出现在激发波长(Stokes)以上和(反Stokes)以下的约10 ~ 200 nm。拉曼散射效率与激发波长的四次方成反比。因此，较低激发波长(UV和可见光)的激光器比红外光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 ...

拉曼光谱仪性能参数评价标准在不同的应用场景下，拉曼光谱仪的性能是否足以满足用户的需求是很难确定的。提出统一的评价方法和标准，对开展拉曼光谱仪的标准化研究具有重要意义。针对不同的应用场景，拉曼光谱仪在外观、结构、测量方式、扩展功能等方面存在较大差异。无论哪种方法，拉曼测量的目的都是为了获得样品的拉曼光谱，如拉曼位移、强度和光谱形状。以成像拉曼系统为例，光谱成像是通过显微镜和自动机械平台对一定区域内的样品进行逐点测量来实现的。最后通过数据处理建立光谱图像。每个测点的信号对应离散的拉曼光谱，这使得我们也可以通过检查指定测点的光谱来科学地评估关键技术性能指标。因此，拉曼光谱仪的关键技术指标往往是能反映 ...

用于太赫兹到光频率快速频谱分析的1GHz单腔双光梳激光器（本文译自（Gigahertz Single-cavity Dual-comb Laser for Rapid Time-domain Spectroscopy:from Few Terahertz to Optical Frequencies ）Benjamin Willenberg1,*,x, Christopher R. Phillips1,*, Justinas Pupeikis1 , Sandro L. Camenzind1 , LarsLiebermeister2 , Robert B. Kohlhass2 , Björn G ...

单个铁磁点的时间分辨磁光显微镜为了实现这种激光诱导的进动，需要适当的外部磁场配置，要么直接施加，要么来自另一个磁层的交换偏置场。此外，特定的材料性质，如磁晶和形状各向异性，强烈影响进动的动力学。飞秒磁光实验除了可以获得灵敏的时间分辨率外，还需要同时提高测量的空间分辨率，以便研究单个磁点的动力学。精确的时间和空间分辨率的结合是一项重要的技术挑战。它允许探索用于存储和处理信息的磁性介质中的磁性位元的基本特性和zui终性能。为了实现这些目标，人们开发了一种新的实验装置，该装置基于飞秒时间分辨磁光克尔效应，具有衍射有限的空间分辨率。研究了具有垂直各向异性的CoPt3磁点的磁化动力学。仪器使人们能够在共 ...

原位拉曼系统--实时监测半导体薄膜生长全过程在半导体工艺中，薄膜沉积是在半导体原材料硅晶圆上分阶段生长薄膜的核心工艺。它在半导体电路之间起到区分、连接和保护作用。由于其厚度非常薄，在晶圆上形成均匀地薄膜具有很高的难度。所以在化学沉积过程中，确认薄膜材料是否正常生长，以及能否产生所需的特定物性，就非常重要。为了确保薄膜沉积按照预期进行，通常将已长成的薄膜从真空化学气相沉积（CVD）腔室中取出，然后用分析仪器进行检查。它被称为“Ex-Situ”方法，是从外部而不是在腔室内部进行分析。但是，从真空室中取出的薄膜可能会与大气中的氧气或水分接触，从而改变物性，很难进行准确的分析。即使通过分析发现问题，也 ...

拉曼光谱用于表征二维材料薄膜厚度测定薄膜材料厚度的常用技术包括光学方法，如反射光谱法和椭偏法。在某些情况下，例如当薄膜生长在透明的衬底上时，这些光学技术可能具有挑战性，不能提供准确的结果。蓝宝石上硅(SOS)薄膜就是一个例子。对于原子薄的二维(2D)材料，原子力显微镜(AFM)是常用的厚度测量方法，然而，AFM是耗时的，并且只能给出不同位置之间的相对厚度差异。光学对比也是表征多层二维材料(如石墨烯3、4和过渡金属二卤化物(TMDs))层数的强大工具。然而，光学对比方法仅限于极少数(<10−15)层。拉曼光谱是一种基于光在材料振动模式下的非弹性散射的光学光谱技术，常用于表征薄膜和原子层材料 ...

低频段太赫兹拉曼技术的指纹光谱技术与优势样品的光学检测通常涉及激光，是药物发现、用于血液分析的流式细胞术和DNA测序等领域几种自动化和高通量分析的关键。大多数这些生命科学应用需要确定目标的分子组成，通常通过使用激光诱导荧光来进行空间映射。每种化学物质，即每种分子，都有独特的原子和原子间键的排列方式。这些键的振动能态对应于红外光的光子能量。因此，每种分子物种在病毒的红外光谱中都有独特的共振峰模式。每一种化学物质，即每一种分子，都有独特的原子和原子间键的排列方式。这些键的振动能态对应于红外光的光子能量。因此，每个分子种类在其红外光谱中都有独特的共振峰模式。这就是为什么红外吸收，通常以傅里叶变换红外 ...

超分辨荧光显微成像技术单分子定位荧光显微成像包括光激活定位显微（PALM）和随机光学重构显微（STORM）。两者的原理相似，成像过程均需要往复循环，在每个循环周期里，荧光分子团被连续的激活、成像及漂白。PALM工作原理光激活定位显微技术photoactivated localization microscopy（PALM）其基本原理是首先使用光活化绿色荧光蛋白（PA-GFP）来标记蛋白质，并将较低光功率的405nm 激光照射细胞表面，用于激活稀疏分布的几个荧光分子。之后用561nm激光照射，使已经激活的荧光分子因为受激发射而产生荧光信号，接着继续照射使这些发光的荧光分子产生漂白， 在下一轮不能 ...

使用空间散射偏移拉曼光谱检测猪肉中β-激动剂的优势β-激动剂残留在家畜体内半衰期长、代谢慢、稳定性差，对人类健康存在潜在风险。如果给畜禽大量喂食沙丁胺醇，大部分会沉积在动物的肝、肾、肺、肌肉等组织和器官中，人类食用会对肝、肾等内脏器官产生毒副作用，严重影响健康。高效液相色谱(HPLC)、液相色谱-质谱(LC-MS)、气相色谱-质谱(GC-MS) 、酶联免疫吸附(酶联免疫吸附)和毛细管电泳(CE) 等色谱方法已广泛应用于动物饲料和组织中β-激动剂的测定。这些方法可能具有较高的敏感性和特异性。然而，它们通常耗时、劳动密集、具有破坏性，并且需要进行预处理，这使得实时监测肉类中β-激动剂的残留变得困难 ...

空间光调制器在拉曼光谱中的应用原理拉曼光谱学一直受益于各种科学技术的进步。对于自发拉曼光谱，电荷耦合器件(CCD)探测器允许在合理的速度下电子读出高质量光谱，大功率窄线宽近红外(NIR)激光器为生物样品提供了几乎理想的激发源，和高保真光学滤波器现在具有良好的抑制激发光的锐利边缘接近激发频率将这些先进的光电器件与光学或完全不同的仪器(如扫描探针显微镜)相耦合，可以用微或纳米尺度的空间分辨率探测材料的分子结构。所有这些进步已经将拉曼光谱从一种昂贵的专业技术转变为遍及物理和生命科学领域的普通台式仪器。当然，技术的进步还在继续，新的和看起来遥远的光学领域在拉曼光谱仪器中得到了应用。空间光调制器(SLM ...

随着量子科学及技术的快速发展，单光子源已成为光量子信息研究中的关键器件，对量子计算起着至关重要的作用。NANOBASE将反聚束实验与快速拉曼和光致发光成像技术联用，该项技术将给科研工作者更便捷的手段进行与量子计算机等新兴技术密切相关的单光子源研究。单光子源具有独特的量子力学特性，其在量子技术和信息科学中得到了广泛的应用，包括量子计算机开发和密码学技术研究等等。常见的单光子源有金刚石中的氮空位（NV）色心、单个荧光分子、碳纳米管和量子点等。反聚束实验则是鉴别单光子源的重要表征方法。知识拓展”NV（Nitrogen-Vacancy）色心是金刚石中的一种点缺陷。金刚石晶格中一个碳原子缺失形成空位，近 ...

近红外拉曼光谱的优点拉曼光谱由一个波长或频谱组成，它对应于辐照“拉曼活性”材料产生的非弹性(拉曼)光子信号。材料的拉曼辐照通常使用单频激光。由拉曼相互作用产生的拉曼指纹谱可以通过适当的探测器散射和接收的频率来确定。光谱通常被“数字化”，并在进行分析时与参考样品或参考物质光谱进行数字匹配。今天有了许多“商用现货”组件，拉曼光谱和荧光光谱等弱强度效应可以用于许多分析应用。拉曼测量的实验限制之一是光谱仪本身。特别是在拉曼光谱中，携带被分析物所需“信息”的光信号非常微弱，在测量时需要特别注意。光谱学是研究相互作用强度与波的波长、频率或势能的关系的许多方法中的任何一种。光谱学通常需要产生一个“探测信号” ...

用SPAD 23在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率在过去的 20 年里，远场光学显微镜已经跨越了以阿贝衍射极限为代表的一度难以逾越的分辨率障碍 ，开发多种成功的方法，如受激发射损耗(STED) 、单分子定位方法(PALM 和 STORM) ，结构照明显微术(SIM)和超分辨率光学波动成像(SOFI)，这要归功于图像传感器技术的改进以及单分子光谱学的巨大进步。在这里，我们提出了一种新的显微技术，它利用 SPAD23阵列探测器的超高时间分辨率来测量荧光波动引起的相关性。在 ISM 架构中测量的这种相关性，然后被用作具有高达 4倍增强横向分辨率和增强轴向分辨率的超分辨率图像的对比度。仅用几毫秒 ...

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 ...

ST拉曼识别分析样品的优势在传统的拉曼仪器中，采样光学器件采用类似于共聚焦显微镜的聚焦设计。它们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 ...

激光位移传感技术的发展和创新！激光位移传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。通过激光位移传感器测量金属薄片（薄板）的厚度变化，可以帮助发现皱纹、小洞或者重叠，避免机器发生故障；而在微小零件的位置识别、传送带上有无零件的监测、机械手位置（工具中心位置）的控制等方面的应用，则可以确保设备、产线的高效运转；在灌装产品线上，可利用激光束反射表面的扩展程序来精确的识别灌装产品填充是否合格，在监测数量的同时也能保证灌装质量。此外，在绝对距离测量、相对位移测量、远程振动测量或振动频谱测量、轮廓检测、厚度测量、曲率测量、透明物体的厚度测量等方面，激光位移传感 ...

阻抗分析在微流控中的应用一．简介人类对自动化和高效率的追求，让微流控技术获得很多微型生物化学分析领域专家们的青睐。微流控意为在微型设备上对流体的控制、操作和处理。微流控技术属于一种底层技术，融合了化学、流体物理、微电子、新材料等多门学科知识。微流控芯片成为微流控技术的核心元件，它将原本需要在实验室进行的样品处理、生化反应和结果检测等关键步骤汇聚在一张微小芯片上进行，被业界誉为“芯片实验室”。微流控芯片具有强大的集成性，能够同时并行处理大量不同样本，具备分析快、耗能少、污染低等特性，因此被广泛应用在生物医学研究、药物合成筛选、司法鉴定等多个领域。生物医学的发展对细胞和亚细胞成分（细胞核，RNA， ...