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共焦顯微鏡是20世紀80年代出現(xiàn)并發(fā)展起來的高精度成像儀器，是研究亞微米結(jié)構(gòu)必備的科研儀器。隨著計算機、圖像處理軟件以及激光器的發(fā)展，共焦顯微鏡也隨之發(fā)生了很大的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、微系統(tǒng)和材料測量領(lǐng)域中。共焦顯微鏡是集共焦原理、掃描技術(shù)和計算機圖形處理技術(shù)于一體的新型顯微鏡，其主要優(yōu)點為:既有高的橫向分辨率，又有高的軸向分辨率，同時能有效抑制雜散光具有較高的對比度。
在拉曼散射光譜檢測系統(tǒng)中，激發(fā)光通過顯微物鏡微聚焦于樣品表面，拉曼散射光則由同一物鏡收集進入濾波器，濾波器會濾除其他散射光信號，然后經(jīng)過針孔、狹縫、光柵單色儀以及透鏡組等一系列光學(xué)元器件，最后成像于CCD面。從整體來看，檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括光源、樣品裝置、顯微共焦系統(tǒng)、分光采集系統(tǒng)四個部分。
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，所以拉曼光譜可以在接近自然狀態(tài)、活性狀態(tài)下研究生物大分子的結(jié)構(gòu)及其變化，且拉曼光譜可以提供關(guān)于碳鏈或環(huán)的結(jié)構(gòu)信息，在確定異構(gòu)體（單休異構(gòu)、位置異構(gòu)、幾何異構(gòu)和空間立現(xiàn)異構(gòu)等）的研究中拉曼光譜可以發(fā)揮其獨特的作用，電活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光譜為工具，在高聚物的工業(yè)生產(chǎn)方面，如對受擠壓行聚乙烯的形態(tài)，高強度纖維中緊束分子的觀測，以及聚乙烯磨損碎片結(jié)晶度的測量等研究中都采用了拉曼光譜儀。
顯微共焦拉曼是指顯微共焦技術(shù)與拉曼散射光譜檢測相結(jié)合所形成的一種高分辨率光譜分析技術(shù)，顯微共焦技術(shù)的應(yīng)用一方面使得檢測系統(tǒng)分辨率可以達到微米及亞微米尺度，另一方面可以有效篩選進入采集系統(tǒng)的拉曼散射光信號，焦點以外的樣品散射信號將被濾除。
目前激光共焦拉曼光譜廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、石油化工、地質(zhì)藥物、食品、刑偵和珠寶等領(lǐng)域可進行未知物的無損傷鑒定，特別適合于材料微結(jié)構(gòu)的研究該型拉曼系統(tǒng)還可以進行樣品掃描和低溫分析，也可以用于材料的光致發(fā)光研究。
文章來源：知乎
文章鏈接：顯微激光共焦拉曼光譜儀
文字報道：韓聰
文章編輯：董榮錄
