MKS生命与健康科学应用之拉曼光谱

▍拉曼光谱学

可靠、创新、高质量的拉曼光谱解决方案

拉曼效应基于光的非弹性散射，并在1930年为其发现者C. V.拉曼爵士赢得了诺贝尔奖。他最初的实验采用太阳光为光源，通过一片窄带滤光片产生单色光并用另一片阻挡杂散光。然而，由于其低灵敏度，该技术未能获得推广，直到20世纪60年代激光的出现。激光的使用使强光聚焦到非常小的样品上，大大提高了灵敏度。

今天的拉曼光谱仪使用复杂的激光和光电设备。该技术广泛应用于各种行业，从制药和化妆品行业的粉末/原材料分析到半导体的纯度和成分分析。拉曼提供有关分子振动的信息，可用于样品定量检测。样品被激光束照射，激光与样品中的分子振动相互作用，导致激光光子的能量向上或向下移动（通常是向下移动）。这种能量的移动提供了有关样品中振动模式的信息。强烈的散射激光（噪声）和来自照明点的更暗的拉曼位移光（信号）用透镜收集，并通过单色仪/光学组件发送，并将收集到的拉曼位移光传递到检测器上。

激光和光学元件的选择对于拉曼光谱仪的正常运行至关重要。高质量的光学元件，如透镜、镜子、光栅和滤光片，可以增加拉曼位移光的收集，最小化散射光和杂散光，从而提高检测灵敏度和信噪比。这使得低频振动的研究成为可能。这些元件质量的妥协可能会导致波前特性不佳，对分辨率和仪器效率产生不利影响。激光的质量直接影响仪器的灵敏度，从而影响收集数据的质量和适当的材料识别。精心选择的光学元件将使拉曼光谱仪长期可靠运行，并在仪器的使用寿命内降低拥有成本。

▍拉曼光谱学的新挑战

由于拉曼光谱仪用于各种各样的应用，数据特异性、短测量时间和仪器正常运行时间对客户来说非常重要。拉曼光谱仪越来越多地与其他高端分析技术相结合，创造出非常复杂的3D成像系统，如拉曼光学相干断层扫描和拉曼扫描隧道显微镜。此外，围绕着将拉曼光谱仪用于生物医学应用，还有大量的研发活动。因此，现代拉曼仪器必须完美地工作，以应对当今最紧迫的挑战：

•        更智能、体积更小的光谱仪，具有直观的上手即用的功能。

•        更高的灵敏度、快速的分析时间和更坚固的结构

•        细胞筛选、蛋白质研究和疾病诊断等新应用

•        零失误读数、组件故障和停机

拉曼系统在纳米材料开发中的应用研究也越来越受欢迎。该技术提供了有关样品质量和均匀性的宝贵数据，使其成为大学和研究以及行业客户的选择。

▍拉曼光谱的解决方案

拉曼光谱仪中使用的激光器的质量可以直接影响仪器的灵敏度和产品寿命。高质量的激光器可以提高仪器的分辨率和灵敏度，并最大限度地减少频繁维修的需要。在生命科学和半导体行业的关键应用中，数据生成中的任何错误都可能导致数十万美元的生产力损失。光谱物理®激光器提供最广泛的最先进的连续波、脉冲UV和超快激光器组合，并提供卓越的稳定性和可靠性。我们的连续波激光器组合有十几种波长、各种功率水平和配置可供选择，在紧凑的集成封装中提供低噪声和卓越的稳定性，非常适合拉曼光谱学应用。

拉曼光谱仪中的光学组件，包括滤光片、反射镜和衍射光栅，是仪器中最关键的部分。这些组件直接影响光质量、最小散射和仪器性能。质量较差的组件可能导致分辨率和效率的降低，进而导致低信号吞吐量。凭借50年的光学设计和应用专业知识，我们的光学组件提供无与伦比的精度和性能。我们拥有各种精密光学和衍射光栅、红外和激光光学以及复制光学，可提供现成或定制设计，以解决当今最具挑战性的拉曼光谱应用。

在分析过程中，样品稳定性非常重要，因为激光和其他光学元件精确对齐，以高度控制的方式传输和反射光。即使是最轻微的振动也可能影响分析，特别是系统区分两个紧密相邻波长的能力。我们广泛的光学台和振动隔离系统提供卓越的主动和被动振动隔离性能。通过可根据应用足迹量身定制的桌面平台，客户可以确信他们的拉曼系统安装在世界上最可靠的平台上。