拉曼光譜的原理

拉曼光譜是一種無損分析方法，它是基于光和物質的相互作用產生的。當激光光源的高強度入射光直接照射到樣品上時，會發生散射現象。當散射光與入射光具有相同的波長時，這種散射稱為瑞利散射。此外，還有一小部分散射光的波長與入射光不同，這部分散射光稱為拉曼散射。

瑞利散射（綠色）和拉曼散射（紅色）

拉曼光譜因其強大的分子結構分析能力，廣泛應用于食品安全、制藥工業、安全防護、科技考古、化學化工、毒 品分析等眾多領域，為科技發展和社會發展做出了巨大貢獻。

拉曼光譜所面臨的難題

幾十年來，拉曼光譜技術在實際應用中發揮了重要作用。但是，其分析研究能力并未得到充分發揮。這主要歸因于以下兩點：

1. 拉曼信號相對較低，因為在106個入射光子中只有約1個發生拉曼散射；

2. 熒光干擾，這取決于分析物分子的性質和所用的激發波長。熒光比拉曼散射效率高得多，因此可以完全淹沒拉曼信號。

一般情況下，拉曼激發效率和熒光干擾都與拉曼的激光波長有關。那么市面上廣泛使用的532nm、785nm和1064nm有什么區別呢？

我們先來總體看一下三種波長的重要性能區別

拉曼散射效率與λ4成反比，其中λ為激光波長。

根據上述關系，可計算出 785nm 拉曼強度約為 1064nm 拉曼強度的3~4倍。

但與此同時，785nm 拉曼的熒光干擾又遠遠大于 1064nm 拉曼。

那么如何同時得到高強度低熒光干擾的拉曼光譜呢？

創新AI算法再升級

從此無懼熒光干擾

瑞士萬通 MIRA XTR DS 手持式拉曼光譜儀采用785nm 激光器，結合了創新的 AI 算法和先進的機器學習能力。其獨特的信息提取技術，保證信號強度和小巧體積的同時可以有效的從高熒光干擾樣品中提取拉曼信號，準確地識別目標物。

瑞士萬通 MIRA XTR DS 手持式拉曼光譜儀

規避熒光干擾

分析從此變得簡單

1064nm、785nm 和 XTR 測量阿拉伯樹膠粉末的拉曼光譜比較

上圖分別使用傳統 785nm、1064nm 拉曼以及 MIRA XTR DS 對含有熒光物質的阿拉伯樹膠粉末進行拉曼分析。XTR 對分辨率的改進非常明顯，可以有效地規避熒光干擾并提取拉曼信號。

苯海拉明是一種常見的非處 方藥，但它也是合成甲 基 苯 丙胺即冰 毒的潛在前體。苯海拉明在用 785nm 拉曼檢測時會出現熒光干擾。這對 MIRA XTR DS 完全不是問題，不僅可以有效提取拉曼信號，還可以利用 SERS 技術進行痕量分析。

1064nm SERS、785nm SERS 和 XTR SERS（MIRA XTR DS）檢測苯海拉明的拉曼光譜的比較

龐大的拉曼數據庫

MIRA XTR DS 是市面上為數不多既小巧靈活、又堅固耐用的手持式無損鑒別解決方案。它配有超過21000種物質的拉曼光譜庫，是您的現場檢測“專家”。

超過21000種物質的拉曼數據庫

掌心中的強大“實驗室”

MIRA XTR DS 將 785nm拉曼設備的小尺寸、高分辨率和低功耗與創新性的的機器學習相結合。從此，無懼熒光干擾。

◆ 較低功率激光可檢測敏感樣品，無著火或燃燒風險

◆ 袖珍小巧的設計實現了真正的單手操作

◆ 更低功耗，更持久的使用時間