共聚焦顯微拉曼光譜儀在高聚物領(lǐng)域的應用
拉曼光譜在實(shí)際運用中,激光的聚焦點(diǎn)擁有強有力的分析信號,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并非整合進(jìn)整個(gè)光通路中,因而,樣本的內部焦點(diǎn)之外區域的光譜顯示得微乎其微。
拉曼顯微鏡具有多種光學(xué)設計,可根據具體適用用途的需要而對內部焦點(diǎn)區域大小進(jìn)行調整。例如,使用焦點(diǎn)深度較高的光學(xué)系統,能夠使得樣本光譜對樣本整體更具代表性。反之,如果目標是描述樣本內特定小點(diǎn)的特性,小型號激光點(diǎn)和較小焦點(diǎn)深度的光學(xué)系統會(huì )更能發(fā)揮這方面的優(yōu)勢。
Thermo Scientific NicoletTM AlmegaTMXR和Thermo Scientific DXR Raman顯微鏡光譜儀系統,內含整合共聚焦顯微鏡,有著(zhù)卓越的空間分辨率。該光學(xué)系統中含有共聚焦顯微鏡,在成像平面上增添探測針孔。該針孔會(huì )屏蔽樣本周邊區域,僅留取特定區域給光譜顯微鏡以作觀(guān)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(guān)察??梢钥吹椒稚┏饰⑿【w,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(guān)察取得的數據如圖表2所示。圖表展示了共聚焦針孔對特定點(diǎn)展開(kāi)分析,且同時(shí)可排除周?chē)橘|(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??梢宰⒁獾?,這兩個(gè)成像的晶體形狀近乎完全一致。結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。
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