拉曼光譜成像模式的優(yōu)化方法為了減少來自熒光對拉曼信號的影響，人們可以使用長波長激光，但是相應(yīng)的拉曼信號會(huì)有所降低。目前，大多數(shù)拉曼成像是在700到900納米之間進(jìn)行的，在這個(gè)范圍內(nèi)，可以發(fā)現(xiàn)自發(fā)熒光和拉曼信號之間的妥協(xié)。即便如此，需要很長的采集時(shí)間來檢測足夠的光子，并獲得可接受的信號噪聲。在快速系統(tǒng)中，獲取足夠的光子來測量單個(gè)拉曼光譜大約需要0.5秒，這意味著通過點(diǎn)掃描獲得一幅512 × 512像素的拉曼圖像需要36小時(shí)。為了克服這一限制，人們已經(jīng)開發(fā)了幾種拉曼成像模式和技術(shù)，可分為兩種主要策略:提高成像采集速度和提高信號強(qiáng)度。在第①種策略中，對圖像采集設(shè)置進(jìn)行了修改，以提高成像采集速度，以便 ...

拉曼光譜儀應(yīng)用中的掃描成像方式點(diǎn)聚焦和逐點(diǎn)掃描在這種方法中，激光是點(diǎn)聚焦的，被測物體被平移過激光焦點(diǎn)，或者焦點(diǎn)被光柵掃描過物體。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的x-y臺(tái)是常用的平移物體的設(shè)備。雖然作為研究顯微鏡附件的工作臺(tái)可以定位精度優(yōu)于±1 μm，并且可以以0.1μm的增量進(jìn)行步進(jìn)，但必須允許它們穩(wěn)定在0.5 s左右才能達(dá)到此精度。當(dāng)每個(gè)像素處的積分時(shí)間只有一秒或幾秒時(shí)，沉降時(shí)間可以顯著增加整個(gè)圖像采集時(shí)間。盡管存在死時(shí)間問題，但電機(jī)驅(qū)動(dòng)的舞臺(tái)仍然受到供應(yīng)商和用戶的歡迎。一個(gè)重要的原因是，這些工作臺(tái)對于微觀測繪和更大比例尺的測繪都很有用，因?yàn)槌Ｒ姷哪Ｐ湍軌蛟诿總€(gè)軸上移動(dòng)10-20厘米。有幾種掃描方法可以減少死區(qū)時(shí) ...

拉曼光譜應(yīng)用于腦癌檢測的優(yōu)勢腦癌非常多樣化，包括100多種類型;然而，大多數(shù)可分為腦膜瘤和膠質(zhì)瘤。膠質(zhì)瘤比腦膜瘤更具侵襲性，影響環(huán)繞神經(jīng)并支持中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的膠質(zhì)細(xì)胞。星形細(xì)胞瘤是兒童常見的腦癌，成人常見的是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，兩者都是膠質(zhì)瘤類型的腫瘤。另一方面，腦膜瘤通常是良性的，起源于環(huán)繞大腦和脊髓的腦膜。腦癌的診斷通常包括神經(jīng)系統(tǒng)檢查、各種成像技術(shù)(MRI、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或CT)和組織活檢。結(jié)合這些研究的信息結(jié)果，可以檢測病變區(qū)域，并確定腫瘤類型和分級。雖然它們是有用的診斷工具，但也有一些缺點(diǎn)。首先，成像測試所需的設(shè)備昂貴，這在某些情況下限制了其利用。其次，組織活檢意味著手術(shù)， ...

拉曼光譜在腦外傷檢測中的應(yīng)用繼發(fā)性腦損傷的病理生理包括多種生物學(xué)過程，如神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙、氧化損傷、代謝損傷等，可作為損傷嚴(yán)重程度和預(yù)后的潛在標(biāo)志物。在TBI過程中檢測這些化學(xué)變化的主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)是微透析結(jié)合免疫分析、質(zhì)譜、核磁共振，以及近期的拉曼光譜。拉曼光譜的主要比較優(yōu)勢是其潛在的體內(nèi)應(yīng)用，通過使用局部檢測探針，可以可視化代謝物濃度的空間變化。此外，該技術(shù)可以同時(shí)對幾種生物分子進(jìn)行多重分析，可以進(jìn)行無標(biāo)簽，并且是非破壞性的。然而，拉曼光譜學(xué)并非沒有局限性。與質(zhì)譜等其他方法不同，除了之前探索的技術(shù)的一般局限性外，它不能提供關(guān)于特定蛋白質(zhì)或脂類的信息。拉曼光譜研究腦外傷期間的代謝變化開始 ...

拉曼光譜用于表征二維材料薄膜厚度測定薄膜材料厚度的常用技術(shù)包括光學(xué)方法，如反射光譜法和橢偏法。在某些情況下，例如當(dāng)薄膜生長在透明的襯底上時(shí)，這些光學(xué)技術(shù)可能具有挑戰(zhàn)性，不能提供準(zhǔn)確的結(jié)果。藍(lán)寶石上硅(SOS)薄膜就是一個(gè)例子。對于原子薄的二維(2D)材料，原子力顯微鏡(AFM)是常用的厚度測量方法，然而，AFM是耗時(shí)的，并且只能給出不同位置之間的相對厚度差異。光學(xué)對比也是表征多層二維材料(如石墨烯3、4和過渡金屬二鹵化物(TMDs))層數(shù)的強(qiáng)大工具。然而，光學(xué)對比方法僅限于極少數(shù)(<10?15)層。拉曼光譜是一種基于光在材料振動(dòng)模式下的非彈性散射的光學(xué)光譜技術(shù)，常用于表征薄膜和原子層材料 ...

在重疊拉曼光譜中提高光譜分辨率的方法拉曼波段由散射強(qiáng)度構(gòu)成，散射強(qiáng)度是由可極化分子鍵(地面真相)的拉曼散射引起的波長位移的函數(shù)，這些散射強(qiáng)度被疊加以產(chǎn)生以矢量s表示的固有拉曼光譜。因此，用矢量m表示的測量光譜被測量儀器點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(IPSF)模糊化，該函數(shù)增加了拉曼波段的重疊和峰值參數(shù)失真。給定額外的測量噪聲，用向量n表示，這些關(guān)系可以表示為：其中*表示卷積算子，ipsf是向量形式的ipsf。對于掃描光譜，當(dāng)主要受光學(xué)元件影響時(shí)，ipsf趨于高斯分布;當(dāng)主要受狹縫效應(yīng)影響時(shí)，ipsf趨于三角形分布。由于這些影響，對于不同類型分子的復(fù)雜混合物，將拉曼波段分配到正確的原始分子類型并確定正確的波段參數(shù) ...

隔離拉曼光譜技術(shù)應(yīng)用于安全檢查領(lǐng)域常用的探測炸藥的方法有很多，如光譜探測技術(shù)(太赫茲、拉曼、IR(紅外輻射)等)、質(zhì)譜法、傳感器法、x射線光譜儀、LIBS(激光誘導(dǎo)擊穿光譜)等，每種方法在探測炸藥時(shí)都有其不可避免的缺點(diǎn)。例如，太赫茲光譜的優(yōu)勢是由不同的爆炸物質(zhì)在太赫茲波段的吸收特性不同決定的，有了這一特性，就可以進(jìn)行爆炸物的探測和鑒定。太赫茲對非金屬和非極性介電材料具有較強(qiáng)的穿透能力，可以探測到隱藏在這些材料中的炸藥。太赫茲能量較弱，對生物組織無害，可實(shí)現(xiàn)生物材料的無損檢測。但該技術(shù)的缺點(diǎn)是水分子對太赫茲的吸收能力很強(qiáng)，會(huì)限制檢測范圍。此外，太赫茲探測器裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造成本高。拉曼光 ...

標(biāo)簽”無標(biāo)簽拉曼光譜已被用于研究各種生物樣品中的蛋白質(zhì)、脂類、核苷酸和不同的生物活性分子。原則上，由于這些鍵的普遍存在，蛋白質(zhì)、脂類、核苷酸、碳水化合物和其他生物分子可以同時(shí)被可視化。然而，在實(shí)踐中，所有含有相同鍵的分子都會(huì)產(chǎn)生重疊的光譜，這使得將來自特定化學(xué)鍵的信號歸因于獨(dú)特類型的生物分子非常具有挑戰(zhàn)性，嚴(yán)重限制了檢測的特異性。為了克服這個(gè)問題，不同的拉曼標(biāo)簽已經(jīng)被開發(fā)出來。這些標(biāo)簽是在45000px?1到2800 cm?1之間的“沉默區(qū)域”振動(dòng)的小功能基團(tuán)或同位素，在該區(qū)域內(nèi)沒有自然發(fā)生的生物分子振動(dòng)。用拉曼標(biāo)簽標(biāo)記特定的生物分子可以很容易地將其與其他生物分子區(qū)分開來，增加檢測的特異性。這 ...

長更適合用于拉曼光譜應(yīng)用，但不能忽略短波長的劣勢，那就是熒光效應(yīng)。物體受到光照射可能會(huì)吸收光子能量，從而放射出能級小于入射光波長的光，UV-VIS波段這種情況較為明顯。因此，對于許多材料而言，受到UV-VIS范圍內(nèi)的照射，容易產(chǎn)生熒光，而大量的熒光背景，則可能掩蓋住本來希望采集的拉曼信號。如果來到深紫外光范圍內(nèi)，則能夠有效避免熒光影響，因?yàn)楦痰腢V光激發(fā)出的熒光通常在300nm以上，可以與拉曼信號進(jìn)行有效的分辨。但是紫外光的劣勢也很明顯，那就是能量較高，容易損壞材料，而其價(jià)格和制造難度也相對較高。綜上，對于拉曼應(yīng)用的激光器選擇，需要綜合考慮拉曼信號強(qiáng)度，分辨率，材料強(qiáng)度，光源價(jià)格等一系列因素 ...

種曾經(jīng)被稱為拉曼光譜的技術(shù)提供了一種獲取相同數(shù)據(jù)的替代途徑，避免了大部分這些限制。當(dāng)光與大多數(shù)分子和物質(zhì)樣品相互作用時(shí)，少量光以不同的頻率散射，使分子處于不同的最終能量狀態(tài)。能量守恒意味著散射光可以處于較長的波長或較短的波長，這取決于樣品處于較高的激發(fā)態(tài)還是較低的激發(fā)態(tài)。這被稱為拉曼效應(yīng)。盡管直接吸收需要紅外頻率來改變振動(dòng)狀態(tài)，但在拉曼中，信號相對于原始光源的位移量與振動(dòng)能量狀態(tài)的變化相對應(yīng)。如果激發(fā)光源是單色的，拉曼散射信號可以被分散，在稱為化學(xué)指紋區(qū)的頻帶中顯示出尖銳振動(dòng)峰的頻譜。與FTIR相比，拉曼的優(yōu)勢在于它可以使用可見光或近紅外光進(jìn)行，可以通過玻璃窗、顯微鏡光學(xué)和使用標(biāo)準(zhǔn)的硅ccd探 ...