共聚焦显微拉曼光谱仪(CMRS),也称为激光共聚焦显微拉曼光谱仪(LCMRS),将共聚焦显微镜与拉曼光谱仪功能相结合,其拉曼散射信号由样品中的激光与拉曼散射产生的光信号相互干涉而产生,可以确定物质的结构、成分以及分子相互作用等信息。
共聚焦显微拉曼光谱仪主要由激光光源、样品台、光谱仪、显微镜、探测器、数据处理系统等组成。其中,激光光源一般采用氩离子激光器、掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。
共聚焦显微拉曼光谱仪的工作原理是,激光照射样品表面,部分光子被吸收,部分光子被散射,样品分子吸收光子受激产生特定频率的振动,即拉曼频移,由于分子结构不同,每种分子都有自己的拉曼频移,以此可获得样品的化学成分信息,另一部分被散射的光子进入共聚焦显微镜,聚焦到样品表面形成光学图像,通过显微镜扫描可获得样品的化学成分分布信息,以及三维图像。
共聚焦显微拉曼光谱仪在地球科学领域,可用来分析鉴定岩石矿物,不会损坏样品,可进行微米级分析,能够分析样品横截面,提供深度剖面图、样品成分信息;在材料科学领域,可分析材料的化学成分、结构特征,研究材料的晶体结构、杂质以及缺陷;在生物医学领域,可进行生物分子结构和组分分析、组织细胞化学组成分析,用于诊断疾病方面,并可以研究药物的输送机制和生物代谢过程;在环境科学领域,可用来分析监测大气、水体、土壤中的污染物成分。
新思界
行业分析人士表示,在全球范围内,共聚焦显微拉曼光谱仪生产商主要有布鲁克(Bruker)、赛默飞世尔(Thermo Fisher)、雷尼绍(Renishaw)、海洋光学(Ocean Optics)、堀场(Horiba)、卓立汉光等。其中,卓立汉光是我国代表性共聚焦显微拉曼光谱仪生产商,旗下的Finder Vista“微曼”系列拉曼光谱仪,是公司研发的具有更高性能的共聚焦显微拉曼光谱仪。