拉曼响应很微弱,强度大约只有激发光的10-6到10-8,所以为了获得可观测的拉曼信号,就需要用足够强的激发光。
那么问题来了,从样品表面反射回来的激发光,一般称为瑞利光,也会与样品的拉曼光一起被拉曼光谱仪接收到。而因为瑞利光的强度与激发光强度相近,所以会对光谱仪识别拉曼光产生极大的干扰。这种情况就像你在晴朗的夏天的正午,逆着光,用手机相机拍照片一样。
所以滤除跟拉曼光混在一起的瑞利光就成了当务之急。
在早期,人们采用光栅多次散射的办法来去掉瑞利光。因为瑞利光的波长与激发光的波长相同,而不同于拉曼光的波长,所以经过光栅的色散作用,瑞利光的传播方向与拉曼光不同,使得两者在空间上被区分出来,从而达到滤除瑞利光的目的。而采用这种方式滤除瑞利光的仪器,一般要用两片或者更多片光栅,多次滤除,才能把瑞利光降到与拉曼光相似的强度上。
后来,随着镀膜技术的成熟,人们开始采用更直接有效的滤光片来滤除瑞利光。这种滤光片一般是notch或者edge滤光片,有着陡峭的截止频率,和很高的消光比。现在常用的拉曼滤光片的消光比为OD6。滤光片用法简单,直接将其放入拉曼光经过的光路中,滤光片即会挡住来者不善的瑞利光,而让拉曼光不受影响的通行(一般拉曼光的透射率为95%以上)。现在,一台基础的拉曼光谱仪中,一般需要3片滤光片。
文章来源:拉曼光谱
文章链接:拉曼光谱仪的滤光装置
文字报道:林东岳
文章编辑:林东岳