拉曼显微镜指南
显微基础
什么是拉曼显微镜？
关于拉曼显微镜
拉曼显微镜（µ-Raman）是传统光学显微镜和通过拉曼光谱进行独特化学鉴定的结合。
这两种技术本身都相当强大，但当它们结合在一起时，它们提供了化学检查最小物体(> 0.5 μ m)的可能性，因此，它们将光谱与空间信息联系起来。
与红外显微镜相比，拉曼显微镜更容易内爆，因为它们使用的光与简单的玻璃光学兼容。因此，拉曼显微镜往往是在非常高质量的光学显微镜的基础上发展起来的。
关于抽样和共聚焦
通常，根据分析任务的不同，在拉曼显微镜中不需要详细的样品预处理。通常，样品按原样放置在显微镜下。最多，准备横截面或将大型工件切割成适合舞台的尺寸。
然而，与拉曼光谱中相同的样品限制仍然适用，并且样品可能不会显示出强荧光或激发波长的吸光度。
有些样品需要共焦拉曼显微镜，它可以提供所有三维空间分辨率。通过这种方式，您可以测量容器内部（例如玻璃瓶）或在3D中描述样品。
校准拉曼显微镜
为了得到精确可靠的光化学结果，波长轴的精确校准是必不可少的。拉曼显微镜的许多操作变化在波数校准方面都会产生或多或少的严重后果。
通过测量硅标准进行（重新）校准，但现代显微镜为最大限度地方便提供连续校准。
如果没有连续校准，则应定期进行重新校准，即使是在激光、孔径或光栅变化、突然冲击和振动以及温度变化和变化等看似微小的仪器调整之后，也要进行重新校准，以确保获得最佳的光谱数据。
什么是光谱分辨率？什么是空间分辨率？
光谱分辨率描述将光谱特征分解为单个元素的能力。如果它太小，一些光谱信号就会在宽频带中消失。
如果它太大，测量的时间会比所需的长得多，对用户没有任何好处。因此，重要的是要知道哪种光谱分辨率对特定的样品是理想的。是什么使分辨率“太低”还是“太高”取决于各自的应用程序和手头的分析任务。
空间分辨率之所以重要，是因为它影响我们看到物体的锐利程度。在拉曼显微镜中，区分样品中的不同结构是至关重要的。因此，空间分辨率越高，获得的信息越详细。
横向和轴向分辨率由各种参数决定。为了在这两个区域获得最高分辨率，必须使用共焦拉曼显微镜。通常，空间分辨率是拉曼成像中的一个决定性参数。
什么是共焦？为什么它对拉曼如此重要？
在光学显微镜中，共焦性是指被照亮的样品点和光束路径内的针孔孔径共享同一焦点。实际上，点状光源只照亮了一小部分，而不是整个样品。然后针孔阻止未聚焦的光线，从而增加对比度和景深。
什么是共焦拉曼显微镜？
这一原理可以应用于拉曼光谱，从而提高沿x、y(横向)和z轴(深度)的空间分辨率，同时也可以实现深度剖面。然而，拉曼显微镜可能在共聚焦设计上有所不同。
真正的共焦设计
真正的共焦拉曼显微镜最大的优点是可以独立控制空间分辨率和光谱分辨率。这是通过在光谱仪入口狭缝前面放置一个针孔孔来实现的。可变针孔孔径控制共焦度，而入口狭缝控制光谱仪的光谱分辨率。这种设计的缺点是在试图保持两个光圈理想对齐以保持最佳性能时遇到的困难。
Pseudo-confocal设计
在简化配置中，空间分辨率可以通过一个方向上的入口狭缝和正交方向上的CCD探测器的空间分辨率的组合来控制。当涉及到空间分辨率时，摄谱仪的局限性导致性能较差，但是通过减少伪共焦设置中的光学元件数量，总体吞吐量大大提高。
混合共焦设计（FlexFocus）
因此，高槽和真正的共焦设计具有明显的优势，拉曼显微镜可以配备包含一组针孔和狭缝的混合孔径阵列，作为共焦孔径和摄谱仪入口。这种混合设计结合了两种设计的优点，并允许按需访问真正的共聚焦或高吞吐量设置。
拉曼显微镜常见问题解答
关于拉曼显微镜的常见问题
拉曼光谱的优点是什么
与其他振动光谱技术（如FTIR和NIR吸收）相比，拉曼光谱具有几个主要优势。与吸收相反，拉曼效应是样品的非弹性光散射。因此，在测量固体、液体和气体时，拉曼光谱不需要或几乎不需要样品制备。不仅直接，而且通过玻璃和塑料等透明窗口。水具有非常低的拉曼信号，因此拉曼光谱可以轻松检测溶解在水中的化合物，而无需强干扰。这使得拉曼光谱非常适合于自然状态下的生物样品。
获得拉曼光谱需要多长时间?
曝光时间取决于很多因素，如光谱质量的期望、激光功率和样品的拉曼散射截面。通常，高质量的拉曼光谱可以在几秒钟内获得。
拉曼光谱能从材料混合物中获得吗？必威手机客户端
拉曼光谱包含了所有被测分子的信息。因此，混合物的拉曼光谱中含有不同分子的峰。如果组分的光谱已知，就可以生成有关组分的定量信息。
除了化学结构之外，拉曼还能检测到什么信息？
拉曼光谱可以直接或间接地提供分子中的同位素、同素异形体、结晶度、多态性、晶格中的掺杂、张力、压力和温度等信息。
拉曼光谱是定量的吗？
光谱的强度与浓度成线性关系。峰强度和浓度之间的关系可以用已知样品校准。在混合物中，拉曼峰同时提供有关化合物浓度的定量信息。
什么是最好的激光波长为我的应用?
不幸的是，特定应用的最佳激光波长并不总是显而易见的。在拉曼光谱实验中，必须考虑许多系统变量来优化激发波长。散射效率、荧光影响、探测器效率以及成本效益高且易于使用的系统的可用性是需要考虑的主要方面。得到的最常用波长为785 nm和/或523 nm。532nm特别适用于无机材料，例如石墨烯和富勒烯。必威手机客户端
拉曼测量的典型激光功率是多少？
在拉曼显微镜下，样品的激光功率通常从亚毫瓦到几十毫瓦。拉曼强度与激光功率成正比。然而，当使用强激光功率时，样品损坏的风险增加。降低激光功率可以避免样品损坏，但需要较长的曝光时间才能获得高质量的光谱。
