拉曼光譜儀的激發(fā)波長(zhǎng)種類(lèi)繁多，例如常規(guī)提供的波長(zhǎng)有266nm,532nm,633nm,785nm,830nm,1064nm。面對(duì)如此繁多的激發(fā)波長(zhǎng)應(yīng)該如何選擇呢？
那么紅外激發(fā)波長(zhǎng)的優(yōu)劣勢(shì)？
近紅外的激發(fā)波長(zhǎng)一般在700nm以上，常見(jiàn)的有785nm，830nm和1064nm。采用近紅外的激發(fā)波長(zhǎng)通常是為了抑制熒光干擾。熒光需要先吸收外來(lái)的光，然后才能發(fā)射出熒光。而拉曼是單純的光散射過(guò)程，無(wú)需吸收。大多數(shù)樣品的熒光吸收帶都處于可見(jiàn)光的部分，只有少數(shù)材料的吸收帶位于近紅外區(qū)域，因此測(cè)試大部分的樣品，近紅外激光不會(huì)引起熒光。而拉曼卻可以正常出現(xiàn)。當(dāng)樣品在可見(jiàn)激發(fā)下有很強(qiáng)的熒光干擾時(shí)，使用近紅外拉曼是一個(gè)很好的解決方案，可以獲得優(yōu)質(zhì)的拉曼光譜。
但是近紅外的激光激發(fā)的效率不高（拉曼信號(hào)強(qiáng)度與激發(fā)波長(zhǎng)的四次方成反比）會(huì)導(dǎo)致靈敏度降低。所以，785nm激光激發(fā)的拉曼強(qiáng)度幾乎只有532nm激光激發(fā)的拉曼強(qiáng)度的五分之一；1064nm激光激發(fā)的拉曼信號(hào)強(qiáng)度只有532nm激光激發(fā)的十五分之一。此外，CCD探測(cè)器的靈敏度在近紅外部分的響應(yīng)度也比較低，因此，與使用可見(jiàn)激光測(cè)量相比，要獲得同樣的光譜質(zhì)量，近紅外拉曼的測(cè)量時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)很多。
那么紫外激發(fā)波長(zhǎng)的優(yōu)劣勢(shì)？
紫外激發(fā)波長(zhǎng)一般在350nm以下，常用的有266nm。采用紫外的激發(fā)波長(zhǎng)同樣可以抑制熒光影響，和近紅外相似，熒光的吸收帶主要在可見(jiàn)波長(zhǎng)段，熒光信號(hào)和拉曼不在同一區(qū)域（近可見(jiàn)波長(zhǎng)段可能也會(huì)出現(xiàn)熒光），雖然熒光信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于拉曼信號(hào)，但是不會(huì)受到熒光的干擾。許多生物樣品（例如蛋白質(zhì),DNA,RNA等等）會(huì)與紫外激發(fā)波長(zhǎng)產(chǎn)生共振，使拉曼信號(hào)增強(qiáng)數(shù)倍，對(duì)于測(cè)試這類(lèi)樣品的結(jié)構(gòu)提供的便捷。此外，紫外激光在半導(dǎo)體材料中的穿透深度一般在幾個(gè)納米的量級(jí)，對(duì)于測(cè)試樣品表面的薄膜可以進(jìn)行選擇性的分析。紫外波長(zhǎng)的激發(fā)效率較高，因此使用較低的功率就可以激發(fā)出較強(qiáng)的拉曼信號(hào)。
但是由于紫外激發(fā)波長(zhǎng)的熱效應(yīng)較高，在紫外激光照射下會(huì)使得樣品燒壞或者降解。同時(shí)，紫外光束無(wú)法用肉眼看見(jiàn)，紫外的激光器體積更大，操作復(fù)雜，價(jià)格也更為昂貴，使得紫外拉曼依然需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作。
在如此多樣的激發(fā)波長(zhǎng)的拉曼光譜儀（激光器和光譜儀一般都是配對(duì)的，無(wú)法通過(guò)購(gòu)買(mǎi)多種激發(fā)波長(zhǎng)的激光器適用同一個(gè)光譜儀），根據(jù)自身所需檢測(cè)樣品的特性，來(lái)挑選合適的激發(fā)波長(zhǎng)。熒光干擾、共振增強(qiáng)都是需要考慮的。
在分析速度和準(zhǔn)確度方面，532nm是首選
532nm激光得到的拉曼信號(hào)強(qiáng)度(單位激光強(qiáng)度)是785nm或者1064nm的5-16倍，這是因?yàn)槔鼜?qiáng)度與激發(fā)波長(zhǎng)的四次方成反比：IRaman?(1/λEx)4。此外,在532nm處，先進(jìn)的光探測(cè)器和光學(xué)器件具有更高的量子效率(與785和1064 nm相比)，可以進(jìn)一步提高拉曼信噪比。
降低熒光背景方面，1064nm是首選。
然而，1064nm在分析速度方面比532nm、785 nm系統(tǒng)(單位激光功率)分別慢16倍和3倍。因此，1064nm激光適合具有非常強(qiáng)烈熒光的樣品，其他情況下，785nm，特別是532 nm的激光可以提供更快的分析。
從成本和性能方面看，785nm是首選
785nm拉曼光譜儀性能均衡，激發(fā)效率較高，速度較快，自帶一定的熒光抑制能力，適合大部分的物質(zhì)鑒別，是一款市面上最為廣泛應(yīng)用的激發(fā)波長(zhǎng)。
在如此多樣的激發(fā)波長(zhǎng)的拉曼光譜儀(激光器和光譜儀一般都是配對(duì)的，無(wú)法通過(guò)購(gòu)買(mǎi)多種激發(fā)波長(zhǎng)的激光器適用同一個(gè)光譜儀)，根據(jù)自身所需檢測(cè)樣品的特性，來(lái)挑選合適的激發(fā)波長(zhǎng)。熒光干擾、共振增強(qiáng)都是需要考慮的。
