“光的非弹性散射”,或者称之为拉曼散射,是C.V.拉曼在1928年第一次在试验中观测到的。他本人也因为这件发现在1930年荣获了诺贝尔奖。自那之后,拉曼光谱学作为一个完整的学科逐渐开始发展,在材料科学领域提供了优异的成绩。
传统上,一般作为拉曼光谱光源的是离子气体激光器,而近来一项更加优秀的技术-二极管泵浦固态激光器(DPSS)-的发展使其更加适合拉曼光谱。
图1,离子气体激光器(氩离子激光器,514.5 nm)得到的拉曼光谱。
图1和图2是用离子气体激光器(氩离子激光器,514.5 nm)和Cobolt Mambo™ DPSS CW 25 mW激光器得到的拉曼光谱之间的对比。两次试验中用的样品都是四氯化碳,到达样品的功率基本一致。使用的探测器是PI的Spec 10-100 CCD系统。
图2,Cobolt Mambo™ DPSS CW 25 mW激光器得到的拉曼光谱。
根据λ
4因子,用514.5 nm波长激光得到的拉曼光谱强度约为594 nm波长激光激发的。此外光栅的中心波长位于514.5 nm,所以514.5 nm波长激光得到的信号也更高。所以我们用积分时间进行了平衡,我们对514.5 nm波长激光得到信号积分5s,而594 nm的积分时间为30s。
通过绝对强度来对比信噪比是不可能了。当CCD的暗噪声不会影响信号(大约有10%的动态区域),可以通过对比光谱某个区域的CCD暗噪声来实现信噪比的对比。信噪比在两个光谱区域内都很相似,这表明594 nm激光的光谱输出很纯,不存在杂峰。
图3是测量生物样品的典型共振拉曼光谱。由于存在很强的荧光背景导致拉曼的峰非常弱。有一些样品具有较好的拉曼/荧光比,另外一些则没有。
图3是测量生物样品的典型共振拉曼光谱。
图4是用单色仪测量的Cobolt Mambo™的发射,1s的累计时间下连续的测十张光谱。光谱密度为0.45 cm
-1/pixel。
图4,用单色仪测量的Cobolt Mambo™的发射。
在4小时的检测中没有出现明显的位移,这表明了594 nm激光优异的波长稳定性。
总而言之,Cobolt Mambo™ 594 nm激光器是拉曼光谱的完美光源。除了能和离子气体激光器一样提供良好的实验结果之外,还有体积小巧、寿命长和价格低等优势。
Cobolt Mambo™ 594 nm激光器是紧凑型DPSS激光器,具有密封包装,可以在594 nm的波长输出100 mW的连续激光,具有非常低的噪音,高质量的TEM00模和低发散角。
Cobolt Mambo
TM激光器的典型噪声性能为峰峰噪声小于3%,rms噪音小于0.3%。这种单模的DPSS激光器由于具有非常好的功率稳定性,非常低的强度噪音(rms<0.3%),完美的低发散角(M
2<1.1)TEM00模,是诸如拉曼光谱的首选。这些性质都是为了得到良好结果所必须的。
(翻译:北京鼎信优威光子科技有限公司 汪 阳 博士)