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高熒光樣品的拉曼光譜測試方法

點擊次數(shù):6581  更新時間:2018-07-25

       由于熒光信號遠(yuǎn)強于拉曼信號,而且熒光信號與拉曼信號在相同譜段,在拉曼光譜測試的過程中,我們經(jīng)常會遇到樣品熒光信號很強,把拉曼信號湮滅,以至于無法測出樣品拉曼光譜的情況。例如532nm、785nm激光拉曼光譜儀在測試生物組織、染料、熒光物質(zhì)等較強熒光背景的物質(zhì)的時候,拉曼信號基本上只能“小荷才露尖尖角”,甚至于*不能體現(xiàn),被熒光信號掩蓋,作為拉曼指紋的特征峰,根本無法識別。而1064nm激發(fā)拉曼光譜儀,則可以極大地抑制熒光干擾。

      但是,因為1064nm拉曼光譜儀,由于設(shè)計難度極大,傳感器只能用InGaAs的,且必須進行深度制冷,因此,成本不菲。那么,有必要選擇價格昂貴的1064nm拉曼光譜儀嗎?對同樣樣品進行測試時,785nm拉曼光譜儀和1064nm拉曼光譜儀,測試結(jié)果到底區(qū)別有多大呢?我們分別使用奧譜天成生產(chǎn)的ATR3100-785和ATR3110-1064這兩種不同激發(fā)波長的拉曼光譜儀進行了簡單的實驗。

實驗條件:

實驗儀器:ATR3100、ATR3110-1064

生產(chǎn)廠家:奧譜天成(廈門)科技有限公司

實驗參數(shù):

激發(fā)波長

1064nm

785nm

積分時間

15000ms

1000ms

激光功率

300mw

200mw

圖 1 ATR3100型785nm激光拉曼光譜儀

2 ATR3110-10641064nm激光拉曼光譜儀

1. 1064nm拉曼光譜和785nm拉曼光譜的對比試驗

3 膠囊樣品的拉曼光譜圖、藍(lán)色為785nm,紅色為1064nm

    圖 3我們可以看出在396cm-1517cm-1、639cm-1785nm拉曼光譜儀被熒光遮擋,只能略微看出有特征峰凸起,而1064nm拉曼光譜儀能明顯看出特征峰。在1237cm-1、1448cm-1、1667cm-1785nm拉曼光譜儀基本無法識別出特征峰,而1064nm拉曼光譜儀的特征峰非常明顯。

4 ABS-557型塑料樣品的拉曼光譜、藍(lán)色為785nm,紅色為1064nm

    圖 4我們可以看出兩種拉曼光譜儀在445cm-1600cm-1都可以識別出特征峰,但是1064nm拉曼的特征峰明顯的多,但785cm拉曼光譜儀在372cm-1、1000cm-1、2500cm-1等多個特征峰,則被熒光所掩蓋。而1064nm拉曼光譜儀,則非常好地顯示出來了這些特征峰。

5 PC1225L型塑料樣品的拉曼光譜, 藍(lán)色為785nm,紅色1064nm 

    圖 5我們看出兩種拉曼光譜儀基本都可以識別出對應(yīng)的特征峰,但785nm激光光譜儀受到熒光背景的干擾,存在分辨率不足的問題,半峰寬基本被掩蓋,如果單純只使用785nm拉曼光譜儀無法分辨是否存在被熒光所遮蓋的特征峰。

6 EVA2號型塑料樣品的拉曼光譜, 藍(lán)色為785nm,紅色1064nm 

6可以看出785nm的拉曼在1758cm-1處并沒有顯示出特征峰。

2.1064nm拉曼光譜儀的特征峰分辨能力試驗

    在實際的應(yīng)用中,我們會使用拉曼光譜儀進行不同塑料的鑒定檢測,來確認(rèn)我們使用的塑料是否為我們想要的原材料。我們需要區(qū)分樣品ABS-557和樣品EVA2號這兩種塑料,我們將這兩種樣品的1064nm785nm的光譜圖分別進行了比較。如圖5所示,發(fā)現(xiàn)使用785nm激光拉曼光譜儀的光譜圖基本被熒光所掩蓋,導(dǎo)致光譜圖較為相似,很難有效地區(qū)分。而1064nm激光光譜儀,由于抑制了熒光信號,拉曼光譜的特征峰水落石出,則可以非常容易地分辨這兩種塑料。

7 左圖為1064nm拉曼測出的拉曼特征峰,右圖為785nm拉曼測出的拉曼特征峰。藍(lán)色為ABS-557,紅色為EVA2

3.小結(jié):

    綜上所述,1064nm激光拉曼光譜儀,在抑制熒光干擾方面,有著*的優(yōu)勢;在熒光背景較強的樣品,檢測中效果還是較為顯著的。如果需要鑒定檢測一些具有較強熒光背景的樣品時,使用1064nm拉曼光譜儀可以較為準(zhǔn)確的分析這些樣品。

    以上實驗均使用奧譜天成(廈門)科技有限公司生產(chǎn)的拉曼光譜儀,分別為ATR3100ATR3110-1064nm型號的拉曼光譜儀。

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