为什么使用拉曼光谱
了解拉曼光谱的优势，以及它如何成为联用和关联显微技术的理想选择。显微拉曼光谱技术与FTIR和XRD等其他结构分析技术互为补充。
拉曼光谱是一种多功能、无损化学分析技术，通常无需进行物质制备。我们可以将显微拉曼光谱技术与其他成像和分析技术结合起来，以获得多模态信息。显微拉曼光谱技术与傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 和X射线衍射 (XRD) 可互为补充。我们比较了这些分析技术。
拉曼光谱的优势
您通常可以节省物质制备时间并直接进行拉曼分析。主要优势如下：
通过拉曼分析可以确定物质的化学组成和结构
拉曼光谱可以检测不同的化学成分和结构。包括原子相同但晶形不同的多型体。您还可以分析混合物并量化其中的化学成分。
拉曼光谱应用广泛
所有非金属都具有活跃的拉曼光谱。这就是为什么拉曼光谱非常适合分析未知样品。请注意，金属化合物确实具有拉曼光谱。这就是为什么拉曼分析可以表征金属氧化物并帮助我们了解其腐蚀情况。
拉曼分析几乎不需要样品制备
如果您可以使用物镜照射样品，那么就可以采集其拉曼光谱。您不需要进一步进行任何样品制备。
显微拉曼光谱技术可实现无标记生化检测
您不需要任何染色剂或染料来区分生物组织和细胞。
拉曼分析是一种非接触且无损的技术。
您可以多次分析样品而不会改变它。
显微拉曼光谱技术可以检测微量物质
优秀的显微拉曼光谱仪可以在空间上分辨尺寸小于1 μm的微量物质，其中包括污染物、纳米金刚石和单层石墨烯。这类系统使用高数值孔径镜头来有效照射样品上的微小区域，并采集拉曼散射光。
拉曼光谱也可以分析大样品和大宗化学品
我们可以使用光纤拉曼探头对不可移动样品进行远程化学分析。有时，我们需要远程原位执行拉曼测量（例如在同步加速器光束线或化学反应器中）。
拉曼分析适用于水中的样品
您可以分析水溶液中的样品，例如胶状悬浮液、活细胞或生化反应混合物。您不必提取或烘干湿样品。这些操作需要时间，并且还可能改变样品的化学成分或结构。
我们可以透过玻璃瓶的侧面进行聚焦，对瓶内的石墨烯粉末进行拉曼分析。关联显微拉曼光谱技术
您可以将显微拉曼光谱技术生成的图像与其他显微技术生成的图像相关联。拉曼光谱技术的采样要求低且具有无损特性，因此可轻松实现此目的。我们可以轻而易举的将雷尼绍的拉曼系统与其他技术集成在一起，以实现共点定位测量。其中包括：
- 扫描探针显微镜 (SPM)/原子力显微镜 (AFM)
- 采用雷尼绍inLux™ SEM-拉曼联用接口的扫描电子显微镜 (SEM)
- 光电流成像
- 光致发光 (PL)
- 中波红外热成像 (MWIR)
- 纳米压痕
- 荧光寿命显微成像 (FLIM)
将这些技术结合在一起，可帮助您全面了解物质。
详细了解联用拉曼系统
这张叠加图像显示了 (A) 光学图像、(B) SEM图像和 (C) 拉曼图像之间明显的关联性。拉曼图像中将聚合物叠层的化学组成显示为：聚碳酸酯（红色）、金红石型二氧化钛（蓝色）、聚[4,4'-亚甲基双（异氰酸苯酯）-盐-1,4-丁二醇/聚（己二酸丁二醇酯）]（绿色）、酞菁铜（青色）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（黄色）。请注意，SEM图像或光学图像中均未显示青色层，但拉曼成像技术却可检测到。
显微拉曼光谱技术与傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 的比较
科学家经常将拉曼光谱与更广泛使用的傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 进行比较。两者都是振动光谱。拉曼光谱和FTIR光谱可以互补，因为它们的物理机制不同。
FTIR用于检测样品在各种不同频率下对光的吸收情况，这些频率与样品的分子键的振动频率相对应。红外光的吸收是基于分子键上偶极矩的变化。因此，FTIR光谱法对于含极性键的异核官能团内的振动模式具有较高的灵敏度，例如水分子中的羟基 (O-H) 伸缩振动。
相比之下，拉曼光谱通过测量光的非弹性散射来探测分子振动。为了发生拉曼散射，入射光子必须引起化学键发生极化率变化。拉曼光谱对同核分子键的振动具有较高的灵敏度，可以区分C-C、C=C和C≡C键。
拉曼光谱和FTIR光谱都可以与显微镜结合使用。显微拉曼光谱技术相对于FTIR具有以下优势：
• 拉曼光谱检测非红外活性的振动模式。
• 与显微FTIR技术 (micro-FTIR) 相比，显微拉曼光谱技术可以分辨更小的颗粒，因为拉曼光谱通常使用较短波长的光。
• 由于拉曼谱带较窄，拉曼分析可以区分具有较高化学特异性的物质。
• 对于FTIR分析，样品需要与衰减全反射 (ATR) 探头接触。分析人员在制备固体样品时，通常必须将石蜡糊或溶剂与固体样品一起研磨，随后使用溴化钾 (KBr) 压片挤压样品混合物。液体样品还需要使用氯化钠 (NaCl) 板。
• 定量拉曼分析需要使用参考物质，但不需要考虑样品的光程长度。定量FTIR分析是一种吸收技术，因此它依赖于固定的光程长度。
• 拉曼光谱适用于手性分子的去偏振研究。
显微拉曼光谱技术与XRD的比较
X射线衍射 (XRD) 是另一种无损分析方法。您可以使用XRD研究样品的物理性质，例如固体或液体样品的相组成、晶体结构和方向。X射线的波长相当于晶格中原子之间的距离。因此，入射X射线和晶体样品之间会发生相长干涉。我们可以分析生成的XRD图案，以了解晶体结构内的长程有序性。
在了解物质的晶体结构时，拉曼光谱与XRD可以互补。然而，拉曼光谱相对于XRD具有以下优势：
• 拉曼光谱可以测量结晶和非晶物质。
• 拉曼分析可以测量小至单个晶粒或颗粒的少量样品。
• 拉曼光谱不需要真空室、湿度或温度控制。
充分利用您的拉曼系统
拉曼光谱具有很多优势，同时也会带来某些挑战。欢迎了解我们如何解决在使用过程中遇到的一些问题。