拉曼光谱技术是一种 振动光谱技术,它利用激光照射样品时产生的拉曼散射光来测量样品的振动模式,从而获取关于物质化学结构和成分的信息。这种技术具有非侵入性、实时性和快速性等优点,并且是一种无损检测方法,因此在医学检验、材料科学和生物学等领域得到了广泛应用。
拉曼光谱技术的基本原理是当激光光源的高强度入射光被分子散射时,大多数散射光与入射激光具有相同的波长(颜色),这种散射称为瑞利散射。然而,有一部分散射光的波长与入射激光不同,这是由于分子振动或转动引起能量变化的结果,这种散射称为拉曼散射。拉曼散射光的强度相对较弱,但可以通过光谱仪和电荷耦合器件(CCD)相机进行检测,并转化为拉曼光谱。
拉曼光谱技术具有以下特点:
非破坏性:
拉曼光谱分析不会破坏样品,样品在分析后仍可用于其他实验。
高灵敏度:
拉曼光谱能够检测到微弱的散射光信号,从而实现对物质的高灵敏度分析。
快速响应:
拉曼光谱分析过程快速,适合实时监测。
无需样本制备:
与红外光谱不同,拉曼光谱分析通常无需对样品进行特殊处理或制备。
指纹图谱模式:
拉曼光谱中的特有指纹图谱模式可以用于识别不同物质,包括多晶型物,并可评估局部结晶度、分子取向以及残余应力。
拉曼光谱技术的应用领域包括:
生物医学领域:
用于细胞、组织和大分子的分析,揭示细胞和组织的化学组成,识别病变细胞和组织在生物结构上的变化。
材料科学:
用于材料的成分、结构和相变分析,评估材料的结晶度和分子取向。
化学:
用于化合物的分子结构和振动频率的分析。
法庭科学:
用于文件物证检验,如墨水、油墨、印泥和印油的比对检验。
生物制造:
作为过程分析技术(PAT)在生物制造过程中进行实时监控。
总之,拉曼光谱技术是一种强大的分析工具,具有广泛的应用前景,特别是在需要无损、高灵敏度和高时间分辨率分析的情况下。