共焦显微拉曼光谱仪是一种结合了拉曼光谱技术和共聚焦显微技术的高精度分析仪器,能够通过非接触方式获取物质的“化学指纹”光谱,在微观尺度下实现物质组分、结构及分布的高灵敏度、高分辨率分析。
显微共聚焦拉曼光谱仪的工作原理基于拉曼散射效应,并结合共聚焦显微技术实现高空间分辨率的微区化学分析。当激光照射到样品上时,大部分光发生频率不变的弹性散射,而很小部分光子与分子振动或转动能级发生能量交换,产生频率变化的非弹性散射光——即拉曼散射。这种频率偏移(拉曼位移)携带了分子结构的“化学指纹”信息,可用于物质成分和结构的识别 。
仪器通过共聚焦光路设计进一步提升检测精度:利用针孔或赝共焦结构限制检测体积,只采集来自焦点平面的拉曼信号,有效抑制离焦区域的背景干扰(如荧光和杂散光),从而明显提高信噪比和轴向(Z方向)分辨率,可达1–2 μm甚至更高 。配合高倍显微镜系统,可实现微米级甚至亚微米级的空间定位,支持2D/3D化学成像与原位、无损分析 。
核心优势
高空间分辨率:支持亚微米级(XY≤0.3μm)甚至纳米级(<0.5μm)的横向分辨率,纵向分辨率(共焦深度)≤2μm,可准确定位微小样品区域的化学成分差异。
高灵敏度与信噪比:单晶硅三阶峰信噪比优于50:1,部分设备可达100:1,可检测低浓度物质或弱拉曼信号。
无损分析:无需样品预处理,支持固体、液体、气体及生物样品的原位检测,避免化学破坏或污染。
多维度成像能力:结合三维自动平台与快速成像技术,可实现2D/3D化学成像、深度剖面分析及动态过程监测。
宽光谱范围与多波长激发:光谱范围覆盖50-9000 cm⁻¹,支持532nm、633nm、785nm等多波长激光器,适应不同物质的激发需求。