荧光样品

拉曼光谱是一种快速、无损、无惧水的分子光谱技术，近年来在各行各业得到了广泛的应用。但是由于很多样品都有很强的荧光干扰，导致拉曼光谱技术的应用受到了很大的限制。这些高荧光样品主要来自于固体废弃物、文物、考古以及食品原辅料等。布鲁克最新一代手持式拉曼光谱仪BRAVO，采用连续移频激发专利技术SSETM，可最大程度的消除或降低样品的荧光干扰，使得可测试样品范围得到极大提高，是唯一可以实现但不限于固废、文物和食品原辅料等高荧光样品进行分析的手持式拉曼光谱仪。布鲁克BRAVO手持式拉曼光谱仪应用案例一：固体废料某工业生产固体废料成分分析。通过手持拉曼光谱仪BRAVO的混合物分析功能快速检测固体废料中的主要化学成分。检测结果显示：某工业固体废料中主要化学成分未醇酸树脂和四甘醇应用案例二：古书籍纸张某古书籍纸张分析。通过手持拉曼光谱仪BRAVO能快速采集到消除荧光干扰后的拉曼光谱并对该纸张做出判别。检测结果显示：某古书籍纸张为甘皮树纤维纸应用案例三：食品原辅料某饮品原料测试。手持拉曼光谱仪BRAVO能快速采集到消除荧光干扰后的拉曼光谱。检测结果显示：果汁粉和预混剂这类深色高荧光样品依然可以获得信号良好的拉曼光谱 从以上分析案例可以看出，布鲁克手持式拉曼光谱仪BRAVO独一无二的连续移频激发SSETM技术，可以完美实现对固废、文物和食品原辅料等高荧光样品的测试，使得现场对固废检测变得简单易行，同时亦能实现考古现场对文物的快速鉴别。当然，本文只是列举了三类样品作为示例。但BRAVO强大的连续移频激发SSETM消荧光技术绝不局限于此，更多的应用领域还期待大家去开发发掘。

由于荧光信号远强于拉曼信号，而且荧光信号与拉曼信号在相同谱段，在拉曼光谱测试的过程中，我们经常会遇到样品荧光信号很强，把拉曼信号湮灭，以至于无法测出样品拉曼光谱的情况。例如532nm、785nm激光拉曼光谱仪在测试生物组织、染料、荧光物质等较强荧光背景的物质的时候，拉曼信号基本上只能“小荷才露尖尖角”，甚至于完全不能体现，被荧光信号掩盖，作为拉曼指纹的特征峰，根本无法识别。而1064nm激发拉曼光谱仪，则可以极大地抑制荧光干扰。但是，因为1064nm拉曼光谱仪，由于设计难度极大，传感器只能用InGaAs的，且必须进行深度制冷，因此，成本不菲。那么，有必要选择价格昂贵的1064nm拉曼光谱仪吗？对同样样品进行测试时，785nm拉曼光谱仪和1064nm拉曼光谱仪，测试结果到底区别有多大呢？我们分别使用奥谱天成生产的ATR3100-785和ATR3110-1064这两种不同激发波长的拉曼光谱仪进行了简单的实验。实验条件：实验仪器：ATR3100、ATR3110-1064生产厂家：奥谱天成（厦门）科技有限公司实验参数：激发波长1064nm785nm积分时间15000ms1000ms激光功率300mw200mw图 1 ATR3100型785nm激光拉曼光谱仪图 2 ATR3110-1064型1064nm激光拉曼光谱仪1. 1064nm拉曼光谱和785nm拉曼光谱的对比试验图 3 胶囊样品的拉曼光谱图、蓝色为785nm，红色为1064nm图 3我们可以看出在396cm-1、517cm-1、639cm-1处785nm拉曼光谱仪被荧光遮挡，只能略微看出有特征峰凸起，而1064nm拉曼光谱仪能明显看出特征峰。在1237cm-1、1448cm-1、1667cm-1处785nm拉曼光谱仪基本无法识别出特征峰，而1064nm拉曼光谱仪的特征峰非常明显。图 4 ABS-557型塑料样品的拉曼光谱、蓝色为785nm，红色为1064nm图 4我们可以看出两种拉曼光谱仪在445cm-1和600cm-1都可以识别出特征峰，但是1064nm拉曼的特征峰明显的多，但785cm拉曼光谱仪在372cm-1、1000cm-1、2500cm-1等多个特征峰，则被荧光所掩盖。而1064nm拉曼光谱仪，则非常好地显示出来了这些特征峰。 图 5 PC1225L型塑料样品的拉曼光谱， 蓝色为785nm，红色1064nm 图 5我们看出两种拉曼光谱仪基本都可以识别出对应的特征峰，但785nm激光光谱仪受到荧光背景的干扰，存在分辨率不足的问题，半峰宽基本被掩盖，如果单纯只使用785nm拉曼光谱仪无法分辨是否存在被荧光所遮盖的特征峰。 图 6 EVA2号型塑料样品的拉曼光谱， 蓝色为785nm，红色1064nm 图 6可以看出785nm的拉曼在1758cm-1处并没有显示出特征峰。 2. 1064nm拉曼光谱仪的特征峰分辨能力试验在实际的应用中，我们会使用拉曼光谱仪进行不同塑料的鉴定检测，来确认我们使用的塑料是否为我们想要的原材料。我们需要区分样品ABS-557和样品EVA2号这两种塑料，我们将这两种样品的1064nm和785nm的光谱图分别进行了比较。如图5所示，发现使用785nm激光拉曼光谱仪的光谱图基本被荧光所掩盖，导致光谱图较为相似，很难有效地区分。而1064nm激光光谱仪，由于抑制了荧光信号，拉曼光谱的特征峰水落石出，则可以非常容易地分辨这两种塑料。图 7 上图为1064nm拉曼测出的拉曼特征峰，下图为785nm拉曼测出的拉曼特征峰。蓝色为ABS-557，红色为EVA23. 小结：综上所述，1064nm激光拉曼光谱仪，在抑制荧光干扰方面，有着独特的优势；在荧光背景较强的样品，检测中效果还是较为显著的。如果需要鉴定检测一些具有较强荧光背景的样品时，使用1064nm拉曼光谱仪可以较为准确的分析这些样品。以上实验均使用奥谱天成（厦门）科技有限公司 生产的拉曼光谱仪，分别为ATR3100和ATR3110-1064nm型号的拉曼光谱仪。

日立荧光分光光度计固体样品支架 当测定固体样品或高浓度溶液样品的荧光时，需要使用固体样品支架，测定样品表面的荧光。日立荧光分光光度计配备有独特设计的固体样品支架，在入射角为30°的同时，还将样品表面倾斜10°，这可以大大减少镜面反射光和杂散光，从而获得精确的荧光测量。固体样品支架和光学示意图图1样品表面光学示意图如图1所示，激发光打在样品表面，除了产生荧光之外，还有来自激发光的镜面反射光和杂散光，这两种光会增加荧光背景干扰，因此，需要一种检测不到这些干扰的光学系统。图2固体样品支架图2所示为日立荧光分光光度计的固体样品支架附件，激发光以一定角度照射样品，产生荧光到达检测器。图3固体样品支架中的光路示意图（左边：俯视图 右边：侧面图）图3为固体样品支架不同角度的光路示意图，从图中可以看出，激发光入射角为30°时，样品表面倾斜10°后，光路系统中镜面反射光和杂散光对荧光的干扰大大减少，从而获得有效的荧光强度。对于其他厂家的固体样品支架，激发光入射角为45°，有的入射角为30°，但未设定样品表面倾斜10°。因此日立荧光分光光度计的固体样品支架具有优异的设计，确保获得的准确的测定结果。下面我们采取实验的方法研究了光线入射角和样品表面夹角对荧光测量的影响。详细测定数据请参考： https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s912313.htm总结日立荧光分光光度计固体样品支架在入射角为30°时，样品表面倾斜角会保持10°，而其他厂家大部分的入射角为45°，即使入射角为30°，但无法设置样品表面倾斜角。可见，日立固体样品支架的独特设计能够获得更精确的荧光强度。