1975年提出并演示的三種構(gòu)造拉曼圖的一般方法今天仍在使用畔柔，但技術(shù)有了很大的改進(jìn)氯夷。它們是點(diǎn)聚焦和逐點(diǎn)掃描，線聚焦和逐行掃描靶擦，以及寬視場(chǎng)(也稱(chēng)為全局)照明和成像檢測(cè)腮考。
拉曼光譜儀應(yīng)用中的掃描成像方式
點(diǎn)聚焦和逐點(diǎn)掃描
在這種方法中，激光是點(diǎn)聚焦的玄捕，被測(cè)物體被平移過(guò)激光焦點(diǎn)踩蔚，或者焦點(diǎn)被光柵掃描過(guò)物體。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的x-y臺(tái)是常用的平移物體的設(shè)備枚粘。雖然作為研究顯微鏡附件的工作臺(tái)可以定位精度優(yōu)于±1 μm寂纪，并且可以以0.1μm的增量進(jìn)行步進(jìn)，但必須允許它們穩(wěn)定在0.5 s左右才能達(dá)到此精度赌结。當(dāng)每個(gè)像素處的積分時(shí)間只有一秒或幾秒時(shí)捞蛋，沉降時(shí)間可以顯著增加整個(gè)圖像采集時(shí)間。盡管存在死時(shí)間問(wèn)題柬姚，但電機(jī)驅(qū)動(dòng)的舞臺(tái)仍然受到供應(yīng)商和用戶(hù)的歡迎拟杉。一個(gè)重要的原因是，這些工作臺(tái)對(duì)于微觀測(cè)繪和更大比例尺的測(cè)繪都很有用量承，因?yàn)槌Ｒ?jiàn)的模型能夠在每個(gè)軸上移動(dòng)10-20厘米搬设。
有幾種掃描方法可以減少死區(qū)時(shí)間。一種方法是使用更快的翻譯階段撕捍。由壓電轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)的x-y級(jí)是較好的選擇拿穴，因?yàn)檫@些級(jí)的穩(wěn)定時(shí)間為0.001 s或更短。雖然它們可以在小到10-20納米的步驟中增加忧风，但大多數(shù)都是彎曲(一體式)設(shè)計(jì)默色，并且只能在兩個(gè)方向上移動(dòng)幾毫米∈ㄍ龋或者腿宰，可以掃描激光束本身，就像共聚焦顯微鏡中通常做的那樣缘厢。交叉電流計(jì)驅(qū)動(dòng)鏡已用于此目的吃度，聲光翻譯器也是如此。
線聚焦和逐行掃描
直線掃描提供了一種更快速的圖像生成方法贴硫。在這種方法中椿每，激光被聚焦在一條線上，通常用一個(gè)圓柱體透鏡。因?yàn)橥哥R聚焦高斯光束到一個(gè)高縱橫比间护，只有光束的中心部分是可用的删壮。這一問(wèn)題可以用鮑威爾透鏡來(lái)解決，它可以將光束聚焦到一個(gè)均勻強(qiáng)度的高aspect矩形兑牡。在流行的掃描配置中央碟，線聚焦光束是靜止的，物體在它下面平移均函。不太常見(jiàn)的是亿虽，線聚焦光束掃描靜止物體。
從逐點(diǎn)掃描的總測(cè)量時(shí)間的減少是顯著的苞也，因?yàn)橥瑫r(shí)獲得100或更多的光譜洛勉。獲得這些光譜的測(cè)量時(shí)間可能比點(diǎn)聚焦激光測(cè)量單個(gè)光譜的時(shí)間短，也可能只長(zhǎng)一點(diǎn)如迟。原因是在線聚焦的情況下收毫，激光總功率可以大得多。然而殷勘，由于每個(gè)電荷耦合器件(ccd)行包含1像素處的光譜此再，探測(cè)器必須逐像素讀取。為了較大限度地減少探測(cè)器噪聲玲销，ccd以低速率(16-50 kHz)讀出输拇，因此需要1-3秒來(lái)讀取探測(cè)器，這取決于探測(cè)器中的像素?cái)?shù)贤斜。這一時(shí)間可以通過(guò)與探測(cè)器底部一行的讀出同步的階段運(yùn)動(dòng)來(lái)減少策吠，然后將剩余的光譜圖像一行移向讀出寄存器。另一種選擇瘩绒，至少在使用綠色激光時(shí)猴抹，是使用快速讀出探測(cè)器。電子倍增CCD (emccd)已用于此目的锁荔。它可以以1 mhz或更快的速度讀出蟀给。由于EMCCD的雪崩增益機(jī)制引入很少的多余噪聲，放大也允許減少包含弱散射體的物體的采集時(shí)間堕战。
在線掃描拉曼成像儀中坤溃，光譜儀入口狹縫常被用作共聚焦操作的空間濾波器拍霜。然而嘱丢，由狹縫提供的截面強(qiáng)度不如由更常見(jiàn)的針孔提供的截面強(qiáng)度。對(duì)目標(biāo)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)沿狹縫方向逐像素反卷積祠饺，可以得到較強(qiáng)的分割效果越驻。
寬視場(chǎng)照明和成像檢測(cè)
窄帶濾波器可用于拉曼成像。第①個(gè)成功的現(xiàn)代儀器采用了干涉濾波器，它可以?xún)A斜以改變通帶缀旁。隨后记劈，聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)和液晶可調(diào)諧濾波器(LCTF)被引入到拉曼成像中，并提供了電子可調(diào)諧性并巍∧磕荆可調(diào)濾波器方法已被證明是測(cè)量隔離波段較有用的方法。如果只需要幾個(gè)幀來(lái)定義波段懊渡，拉曼成像可以相當(dāng)快刽射。當(dāng)有許多重疊波段或非線性背景時(shí)，許多圖像必須以不同的拉曼位移拍攝剃执，時(shí)間優(yōu)勢(shì)就消失了誓禁。
需要注意的是，聲光濾波器的透射率僅為50%左右肾档，而液晶濾波器的透射率約為20 - 40%摹恰。相比之下，電介質(zhì)濾光片通過(guò)80-90%的入射光怒见。這種差異是因?yàn)锳OTF和LCTF都作用于線偏振光俗慈。在大多數(shù)拉曼微探針中，拉曼散射的兩個(gè)偏振分量都被收集遣耍，即使激發(fā)激光是線偏振的姜盈。
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