在傳統(tǒng)的拉曼光譜中衡便,許多拉曼活性分子在激發(fā)后也表現(xiàn)出熒光献起,這在復(fù)雜的樣品中經(jīng)常會(huì)遇到。此外镣陕,熒光光子可以誘導(dǎo)一個(gè)強(qiáng)背景谴餐,也提高了整體鏡頭噪聲,掩蓋了更弱的拉曼信號(hào)呆抑。與微弱的拉曼信號(hào)相比岂嗓,較強(qiáng)的熒光背景使得拉曼光譜的采集困難,導(dǎo)致采集時(shí)間較長(zhǎng)鹊碍。
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拉曼光譜中熒光抑制方法的主要類別
拉曼光譜在大多數(shù)應(yīng)用中的一個(gè)嚴(yán)重問題是強(qiáng)熒光背景厌殉,這部分歸因于拉曼光譜的低截面散射。在激光激發(fā)下侈咕,熒光與Stokes Raman散射同時(shí)發(fā)生公罕,因?yàn)?mark class="span_mark" data-type="1">紅移的Stokes Raman散射與熒光發(fā)射光譜重疊。反斯托克斯拉曼散射不存在熒光問題耀销,因?yàn)榕c激發(fā)波長(zhǎng)相比楼眷,反斯托克斯拉曼散射是藍(lán)移的,因此在光譜中與熒光自然分離。當(dāng)用可見光激發(fā)時(shí)罐柳,熒光本底問題更為嚴(yán)重掌腰。拉曼光譜中的強(qiáng)熒光信號(hào)直接影響拉曼測(cè)量的準(zhǔn)確性和靈敏度。
熒光和自發(fā)拉曼信號(hào)在波長(zhǎng)維度上重疊张吉,因此不能用簡(jiǎn)單的濾光片分離齿梁。幸運(yùn)的是,它們?cè)谝韵滦再|(zhì)上有所不同芦拿,這是許多拉曼測(cè)量中熒光抑制方法的基礎(chǔ):
1.熒光發(fā)射壽命(納秒量級(jí))遠(yuǎn)長(zhǎng)于拉曼散射壽命(皮秒量級(jí))士飒。這一原理產(chǎn)生了各種時(shí)域方法,其中一個(gè)超快脈沖激光器用于激勵(lì)蔗崎,可應(yīng)用于時(shí)域拉曼光譜系統(tǒng)酵幕,需要注意的是,激光脈沖不應(yīng)該太短缓苛,因?yàn)樾∮?ps的脈沖不太單色芳撒,這會(huì)導(dǎo)致光譜分辨率的嚴(yán)重?fù)p失。超快光脈沖序列激發(fā)樣品晚到熒光發(fā)射后的快到拉曼散射光可以被短時(shí)分離未桥。
2.當(dāng)激發(fā)光在高頻率下進(jìn)行調(diào)制時(shí)笔刹,熒光和拉曼信號(hào)壽命的差異可以轉(zhuǎn)化為比拉曼信號(hào)更大的相位延遲和幅值解調(diào)熒光。這一原理是所有頻域方法的基礎(chǔ)冬耿。
3.拉曼光譜的波長(zhǎng)隨激發(fā)波長(zhǎng)的變化而變化舌菜,而更寬的熒光峰對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)不敏感。這種性質(zhì)導(dǎo)致了各種波長(zhǎng)域方法亦镶,如位移激發(fā)拉曼差分光譜(SERDS)日月。
4.拉曼峰的帶寬比熒光峰窄得多。這一特性導(dǎo)致了各種基于算法的基線校正方法缤骨,用于采集數(shù)據(jù)后的熒光背景去除爱咬。
5.當(dāng)分子與金屬等納米粒子直接接觸時(shí),熒光背景會(huì)被有效猝滅绊起,拉曼信號(hào)會(huì)顯著增強(qiáng)精拟。這一事實(shí)導(dǎo)致了表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)的快速發(fā)展。SERS可以通過熒光團(tuán)和金屬納米粒子(NPs)之間的相互作用增強(qiáng)或減弱熒光發(fā)射強(qiáng)度虱歪,這取決于金屬納米粒子的形狀蜂绎、熒光團(tuán)分子偶極矩的方向以及熒光團(tuán)發(fā)射光譜與金屬納米粒子表面等離子體共振光譜的重疊。
6.當(dāng)激發(fā)光的頻率接近分子的電子躍遷時(shí)实蔽,拉曼信號(hào)可以大大增強(qiáng)荡碾,在熒光中占主導(dǎo)地位。這種現(xiàn)象是由于拉曼光譜的光譜選擇規(guī)則局装,導(dǎo)致共振拉曼光譜坛吁。一些非線性技術(shù)劳殖,如相干反斯托克斯拉曼光譜和受激拉曼光譜(SRS)也可以顯著增強(qiáng)拉曼信號(hào),同時(shí)最小化檢測(cè)到的背景熒光的比例拨脉。
7.其他抑制熒光的方法還包括偏振門控哆姻、采樣光學(xué)和幾何圖形、光漂白等玫膀。
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