以下是關(guān)于顯微共聚焦拉曼系統(tǒng)的原理、類型與基本知識(shí)的介紹：
一、基本原理
1. 拉曼散射效應(yīng)：當(dāng)激光照射樣品時(shí)，光子與分子發(fā)生非彈性碰撞，部分光子因分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)失去/獲得能量，導(dǎo)致散射光頻率發(fā)生變化(即拉曼位移)。通過(guò)檢測(cè)這種頻率變化，可獲取分子的振動(dòng)信息，從而分析物質(zhì)成分與結(jié)構(gòu)14。
2. 共聚焦設(shè)計(jì)：系統(tǒng)采用針孔或狹縫等空間濾波器，僅接收來(lái)自焦平面的光信號(hào)，有效排除非焦平面雜散光干擾。此設(shè)計(jì)顯著提升了軸向分辨率，實(shí)現(xiàn)了樣品的三維層析成像25。
二、系統(tǒng)類型
1. 按共聚焦方式分類
針孔共聚焦：以針孔為空間濾波器，逐點(diǎn)掃描形成高分辨率圖像，適用于厚樣品的三維成像，但光通量較低25。
狹縫共聚焦：采用狹縫分光，快速采集光譜信息，適合活細(xì)胞動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等高速場(chǎng)景25。
2. 按功能配置分類
多功能集成型：如上海波銘的RTS2系統(tǒng)，內(nèi)置多波長(zhǎng)激光器，支持光纖/空間光共焦及針孔共焦模式切換，可擴(kuò)展拉曼Mapping等功能56。
三、核心部件
1. 顯微鏡：用于觀察和放大樣品，提高成像分辨率3。
2. 共聚焦系統(tǒng)：確保激光束精確地聚焦在樣品表面，提高信號(hào)質(zhì)量3。
3. 線掃描器：對(duì)樣品進(jìn)行逐行掃描，實(shí)現(xiàn)快速、高效的圖像采集3。
4. 光譜儀：對(duì)掃描得到的拉曼信號(hào)進(jìn)行采集和處理，形成拉曼光譜圖像3。
5. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和數(shù)據(jù)處理3。
四、部件拆解
?、?拉曼接口盒：內(nèi)置常用激光器及濾光片組，擴(kuò)展激光器包含自由光和單模光纖輸入
?、?光路轉(zhuǎn)向控制：光路轉(zhuǎn)向控制可向下和向左，與原子力，低溫，探針臺(tái)等外設(shè)聯(lián)用，可升級(jí)振鏡選項(xiàng)
?、?明視場(chǎng)相機(jī)：明視場(chǎng)相機(jī)代替目鏡
?、?拉曼顯微鏡：正置科研級(jí)金相顯微鏡，標(biāo)配落射式明暗場(chǎng)照明，其他照明方式可升級(jí)
⑤ 電動(dòng)樣品臺(tái)：75x50mm 行程高精度電動(dòng)載物臺(tái)，1μm 定位精度
?、?光纖共焦或者針孔共焦模式：可提高 Z 軸共焦分辨率，Z 分辨<1.5μm@10μm 針孔
⑦ CCD- 狹縫共聚焦耦合：標(biāo)配自由光 CCD- 狹縫耦合方式，可使用光譜儀成像模式，高通光量
?、?光譜 CCD：背照式深耗盡型光譜 CCD 相機(jī)，200-1100nm 工作波段，峰值 QE>90%
⑨ 320mm 光譜儀：F/4.2 高通光量影響校正光譜儀，1×10^-5 雜散光抑制比
總的來(lái)說(shuō)，顯微共聚焦拉曼系統(tǒng)憑借其原理優(yōu)勢(shì)與多樣化的類型選擇，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)該系統(tǒng)將在科研及實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)更為廣闊的潛力。
更新時(shí)間：2025-12-01
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