共聚焦顯微拉曼光譜儀在高聚物領(lǐng)域的應(yīng)用
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拉曼光譜在實(shí)際運(yùn)用中，激光的聚焦點(diǎn)擁有強(qiáng)有力的分析信號(hào)，這樣以來(lái)，即便樣本材料放置在袋子、玻璃瓶及試管等容器中，僅需將激光聚焦在樣本器皿內(nèi)的一點(diǎn)，便可輕松獲得該樣本的拉曼光譜。不同于吸收光譜，拉曼光譜的分析信號(hào)并非整合進(jìn)整個(gè)光通路中，因而，樣本的內(nèi)部焦點(diǎn)之外區(qū)域的光譜顯示得微乎其微。
拉曼顯微鏡具有多種光學(xué)設(shè)計(jì)，可根據(jù)具體適用用途的需要而對(duì)內(nèi)部焦點(diǎn)區(qū)域大小進(jìn)行調(diào)整。例如，使用焦點(diǎn)深度較高的光學(xué)系統(tǒng)，能夠使得樣本光譜對(duì)樣本整體更具代表性。反之，如果目標(biāo)是描述樣本內(nèi)特定小點(diǎn)的特性，小型號(hào)激光點(diǎn)和較小焦點(diǎn)深度的光學(xué)系統(tǒng)會(huì)更能發(fā)揮這方面的優(yōu)勢(shì)。
Thermo Scientific NicoletTM AlmegaTMXR和Thermo Scientific DXR Raman顯微鏡光譜儀系統(tǒng)，內(nèi)含整合共聚焦顯微鏡，有著卓越的空間分辨率。該光學(xué)系統(tǒng)中含有共聚焦顯微鏡，在成像平面上增添探測(cè)針孔。該針孔會(huì)屏蔽樣本周邊區(qū)域，僅留取特定區(qū)域給光譜顯微鏡以作觀察。圖1簡(jiǎn)要演示了共聚焦針孔提升空間分辨率的原理。
首先舉的拉曼光譜的適用實(shí)例，是在纖維素薄膜產(chǎn)品表面使用的分散劑，在高倍顯微鏡下進(jìn)行觀察。可以看到分散劑呈微小晶體，體積從小于一微米到幾微米不等。首先將顯微鏡聚焦在薄膜，隨后是單個(gè)微晶，觀察取得的數(shù)據(jù)如圖表2所示。圖表展示了共聚焦針孔對(duì)特定點(diǎn)展開(kāi)分析，且同時(shí)可排除周圍介質(zhì)的影響，由此便得到近乎純凈的表面碳酸鈣微晶的光譜。選取一小晶體簇，使用ThermoScientific Atlμs掃描軟件進(jìn)行掃描。圖3分別顯示了碳酸鈣1088 cm-1位移下的掃描成像以及拉曼成像。可以注意到，這兩個(gè)成像的晶體形狀近乎完全一致。結(jié)合了高空間分辨率和精確的顯微鏡控制，成像的品質(zhì)才得以保持這樣的高水準(zhǔn)。
評(píng)論