532、785还是1064nm?拉曼光谱仪激发波长如何选？

发布时间：2019/09/18 点击量：

　　
拉曼光谱仪可以高灵敏度分析化学物质的结构和组成，具有非接触、非侵入性和无损性，无需样品制备(或者只需简单样品制备)等特点。随着仪器开发和分析方法等方面的突破，如荧光校正技术等，拉曼光谱得到越来越广泛的应用，包括医疗诊断、药物分析、假冒药品鉴定、爆炸物探测、文物检测等多个领域。

　　拉曼光谱仪的激发波长种类繁多，例如奥谱天成常规提供的波长有266nm,532nm,633nm,785nm,830nm,1064nm。面对如此繁多的激发波长应该如何选择呢?

　　图1: 532nm、785 nm、1064 nm手持式拉曼仪性能对比(单位激光功率)：(a)光学透过率(b)纯分析物 (c)分析物在水中 (d)分析物在乙醇中。

　拉曼光谱仪激发波长很大程度上决定了拉曼信号的强度(分析速度和精度)。此外，还会影响到光学元件的效率和相关检测器的量子效率 (CCD、InGaAs)以及光谱分辨率等。

　　532nm，785nm，1064nm，哪个激发波长的拉曼光谱仪更适合您呢?

　　虽然多个商业化激光在技术上可以满足给定的应用，但对于一个特定的应用来说，通常只有一个可以提供最好的解决方案。所以选择最佳激发波长时要考虑多方面的因素:每个激发波长对应的分析速度和准确度、样品的荧光背景、样本基质的透明度(容器壁、溶剂、被测物)等等。

532nm激光得到的拉曼信号强度(单位激光强度)是785nm或者1064nm的5-16倍，这是因为拉曼强度与激发波长的四次方成反比：IRaman≅(1/λEx)4。此外,在532nm处，先进的光探测器和光学器件具有更高的量子效率(与785和1064 nm相比)，可以进一步提高拉曼信噪比。

然而，1064nm在分析速度方面比532nm、785 nm系统(单位激光功率)分别慢16倍和3倍。因此，1064nm激光适合具有非常强烈荧光的样品，其他情况下，785nm，特别是532 nm的激光可以提供更快的分析。

785nm拉曼光谱仪性能均衡，激发效率较高，速度较快，自带一定的荧光抑制能力，适合大部分的物质鉴别，是一款市面上最为广泛应用的激发波长。

　在如此多样的激发波长的拉曼光谱仪(激光器和光谱仪一般都是配对的，无法通过购买多种激发波长的激光器适用同一个光谱仪)，根据自身所需检测样品的特性，来挑选合适的激发波长。荧光干扰、共振增强都是需要考虑的。下面是由奥谱天成-中国国家《拉曼光谱仪标准》起草单位整理的表格，