在許多情況下,已經為(wei) 多組分分析進行了優(you) 化的拉曼係統往往不再對許多其他生命科學国产成人在线观看免费网站有用。液芯光纖技術該技術從(cong) 被泵入光纖的水樣品中收集光譜。雖然該裝置已經證明了迄今為(wei) 止對多組分分析的結果,但該係統不適用於(yu) 細胞或組織樣本的分析。在生命科學和材料科學實驗室中發現的拉曼光譜儀(yi) 常見的形式是基於(yu) 共聚焦結構。共焦拉曼顯微係統通過在樣品和光譜儀(yi) 之間插入針孔,有效地減少來自光學元件和樣品襯底不必要的雜散散射。
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拉曼多組分分析的技術方法
拉曼光譜是基於(yu) 單色光的非彈性散射,是一種可以用來識別特定化學鍵的強大技術。當入射光子和化學分子相互作用時,就會(hui) 發生光子散射。大多數散射光子是由瑞利散射(一種彈性散射形式)產(chan) 生的,並且與(yu) 激發激光具有相同的波長。一小部分被散射的光子是由稱為(wei) 拉曼散射的非彈性散射過程產(chan) 生的。雖然與(yu) 瑞利散射光子相比,光子的數量相對較少,但這些光子的波長和強度攜帶有關(guan) 特定化學鍵存在的定性和定量信息。在給定的拉曼光譜中,出現在特定波數位置的一組峰可以被描述為(wei) 識別特定化學物質的“指紋”,同時,峰的高度可以與(yu) 這種化學物質的濃度有關(guan) 。
多組分分析是拉曼光譜的国产成人在线观看免费网站之一。在過去的二十年裏,許多研究小組提出了光學拉曼裝置,專(zhuan) 門設計來提高該技術測量多組分濃度的能力。這些係統是專(zhuan) 門設計的,以減少整體(ti) 方法的錯誤,這反過來允許增加所調查的混合物中分析物的數量,以及降低可測量的特定化學品的濃度限製。
圖1
在這類的第1個(ge) 實驗中,使用如上圖1所示的基本拉曼設置來定量水溶液中的葡萄糖、尿素和乳酸,將波長為(wei) 514.5 nm、功率為(wei) 10 mW的氬離子激光器對準樣品容器。散射光相對於(yu) 入射光路90°收集入采集光路。采集路徑采用陷波濾波器去除瑞利散射光子,將拉曼散射光子傳(chuan) 輸到1200線/mm光柵光譜儀(yi) 。記錄4個(ge) 積分時間為(wei) 10s的拉曼光譜,然後取其平均值。這種基本的拉曼設置在後來的許多實驗中也被使用。
圖2
不久後的新方案中采用了近紅外拉曼光譜儀(yi) ,該光譜儀(yi) 在樣品穿透和背景信號減弱方麵具有優(you) 勢,可以預測鹽水中葡萄糖、乳酸和肌酐的濃度。方案中使用了一束光纖,以便於(yu) 在不犧牲光譜分辨率的情況下,將更多的光子從(cong) 樣本上的大麵積傳(chuan) 送到光譜儀(yi) 的入口狹縫。實驗的設置如上圖2所示:本實驗使用的激發源為(wei) 200 mW的830氬離子激光泵浦染料激光器。後向散射的光子通過二色分束器被光纖束采集。實驗中記錄光譜的曝光時間為(wei) 100秒。
圖3
根據上述實驗經驗與(yu) 結果,新的方案提出在收集路徑中替換使用拋物麵鏡,進一步增加可以記錄的拉曼散射光子的數量,如上圖3所示。這種類型的拉曼係統已經被許多不同的研究小組證明可以有效地測量血液分析物的濃度。
圖4
另一種強大的拉曼多分量分析方法是使用液芯光纖(LCOF)。該方法通過將樣本注入LCOF而不是傳(chuan) 統的樣本容器,能夠顯著提高采集光譜的信噪比(SNR),從(cong) 而使采集體(ti) 積顯著增大。典型的LCOF拉曼設置如上圖4所示。當使用LCOF技術時,根據比爾-朗伯定律考慮收集的光譜的衰減和吸收是很重要的。這是通過記錄白光參考光譜來實現的,從(cong) 這個(ge) 參考光譜可以計算LCOF中依賴波長的光損失係數。LCOF拉曼係統的可行性和優(you) 越性已經被相關(guan) 技術人員證實,它可以在幾秒鍾內(nei) 獲得高質量的預測結果。與(yu) 所有其他係統設計相比,LCOF拉曼係統是適合進行多組分分析的係統,並且需要z短的采集時間。盡管LCOF方法具有很高的性能,但其整體(ti) 性能從(cong) 根本上受到樣品中水的噴射噪聲的限製。盡管散射較弱,高濃度的水的結果是一個(ge) 相對強的光滑光譜。這可以用增強乘性散射校正(EMSC)算法來抵消,但是散粒噪聲永遠不能被去除。
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