拉曼響應很微弱,強度大約只有激發光的10-6到10-8,所以為了獲得可觀測的拉曼信號,就需要用足夠強的激發光。
那么問題來了,從樣品表面反射回來的激發光,一般稱為瑞利光,也會與樣品的拉曼光一起被拉曼光譜儀接收到。而因為瑞利光的強度與激發光強度相近,所以會對光譜儀識別拉曼光產生極大的干擾。這種情況就像你在晴朗的夏天的正午,逆著光,用手機相機拍照片一樣。
所以濾除跟拉曼光混在一起的瑞利光就成了當務之急。
在早期,人們采用光柵多次散射的辦法來去掉瑞利光。因為瑞利光的波長與激發光的波長相同,而不同于拉曼光的波長,所以經過光柵的色散作用,瑞利光的傳播方向與拉曼光不同,使得兩者在空間上被區分出來,從而達到濾除瑞利光的目的。而采用這種方式濾除瑞利光的儀器,一般要用兩片或者更多片光柵,多次濾除,才能把瑞利光降到與拉曼光相似的強度上。
后來,隨著鍍膜技術的成熟,人們開始采用更直接有效的濾光片來濾除瑞利光。這種濾光片一般是notch或者edge濾光片,有著陡峭的截止頻率,和很高的消光比。現在常用的拉曼濾光片的消光比為OD6。濾光片用法簡單,直接將其放入拉曼光經過的光路中,濾光片即會擋住來者不善的瑞利光,而讓拉曼光不受影響的通行(一般拉曼光的透射率為95%以上)。現在,一臺基礎的拉曼光譜儀中,一般需要3片濾光片。
文章來源:拉曼光譜
文章鏈接:拉曼光譜儀的濾光裝置
文字報道:林東岳
文章編輯:林東岳