????????拉曼光譜儀的激發(fā)波長(zhǎng)種類(lèi)繁多，例如常規(guī)提供的波長(zhǎng)有266nm,532nm,633nm,785nm,830nm,1064nm等。面對(duì)如此繁多的激發(fā)波長(zhǎng)應(yīng)該如何選擇呢？他們對(duì)于數(shù)據(jù)又有什么影響呢，首先我們先了解一下拉曼的原理。

? ? ????拉曼是一種光散射技術(shù)。激光光源的高強(qiáng)度入射光被分子散射時(shí)，大多數(shù)散射光與入射激光具有相同的波長(zhǎng)（顏色），不能提供有用的信息，這種散射稱(chēng)為瑞利散射。然而，還有極小一部分（大約1/10^9）散射光的波長(zhǎng)（顏色）與入射光不同，其波長(zhǎng)的改變由測(cè)試樣品（所謂散射物質(zhì)）的化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定，這部分散射光稱(chēng)為拉曼散射。

????????在進(jìn)行RAMAN光譜測(cè)試時(shí)，激發(fā)波長(zhǎng)的選擇直接影響著測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。不同的激發(fā)波長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致樣品的不同振動(dòng)模式被激發(fā)，從而對(duì)光譜圖產(chǎn)生不同的影響。正確選擇激發(fā)波長(zhǎng)可以提高信號(hào)強(qiáng)度、降低背景噪音，從而提高測(cè)試結(jié)果的精確性。

????????近紅外的激發(fā)波長(zhǎng)一般在700nm以上，常見(jiàn)的有785nm，830nm和1064nm。采用近紅外的激發(fā)波長(zhǎng)通常是為了抑制熒光干擾。熒光需要先吸收外來(lái)的光，然后才能發(fā)射出熒光。而拉曼是單純的光散射過(guò)程，無(wú)需吸收。大多數(shù)樣品的熒光吸收帶都處于可見(jiàn)光的部分，只有少數(shù)材料的吸收帶位于近紅外區(qū)域，因此測(cè)試大部分的樣品，近紅外激光不會(huì)引起熒光。而拉曼卻可以正常出現(xiàn)。當(dāng)樣品在可見(jiàn)激發(fā)下有很強(qiáng)的熒光干擾時(shí)，使用近紅外拉曼是一個(gè)很好的解決方案，可以獲得優(yōu)質(zhì)的拉曼光譜。

????????但是近紅外的激光激發(fā)的效率不高（拉曼信號(hào)強(qiáng)度與激發(fā)波長(zhǎng)的四次方成反比）會(huì)導(dǎo)致靈敏度降低。所以，785nm激光激發(fā)的拉曼強(qiáng)度幾乎只有532nm激光激發(fā)的拉曼強(qiáng)度的五分之一；1064nm激光激發(fā)的拉曼信號(hào)強(qiáng)度只有532nm激光激發(fā)的十五分之一。此外，CCD探測(cè)器的靈敏度在近紅外部分的響應(yīng)度也比較低，因此，與使用可見(jiàn)激光測(cè)量相比，要獲得同樣的光譜質(zhì)量，近紅外拉曼的測(cè)量時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)很多。

????????紫外激發(fā)波長(zhǎng)一般在350nm以下，常用的有266nm。采用紫外的激發(fā)波長(zhǎng)同樣可以抑制熒光影響，和近紅外相似，熒光的吸收帶主要在可見(jiàn)波長(zhǎng)段，熒光信號(hào)和拉曼不在同一區(qū)域（近可見(jiàn)波長(zhǎng)段可能也會(huì)出現(xiàn)熒光），雖然熒光信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于拉曼信號(hào)，但是不會(huì)受到熒光的干擾。許多生物樣品（例如蛋白質(zhì),DNA,RNA等等）會(huì)與紫外激發(fā)波長(zhǎng)產(chǎn)生共振，使拉曼信號(hào)增強(qiáng)數(shù)倍，對(duì)于測(cè)試這類(lèi)樣品的結(jié)構(gòu)提供的便捷。此外，紫外激光在半導(dǎo)體材料中的穿透深度一般在幾個(gè)納米的量級(jí)，對(duì)于測(cè)試樣品表面的薄膜可以進(jìn)行選擇性的分析。紫外波長(zhǎng)的激發(fā)效率較高，因此使用較低的功率就可以激發(fā)出較強(qiáng)的拉曼信號(hào)。

　　但是由于紫外激發(fā)波長(zhǎng)的熱效應(yīng)較高，在紫外激光照射下會(huì)使得樣品燒壞或者降解。同時(shí)，紫外光束無(wú)法用肉眼看見(jiàn)，紫外的激光器體積更大，操作復(fù)雜，價(jià)格也更為昂貴，使得紫外拉曼依然需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作。

????????也可以基于樣品特性對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)進(jìn)行優(yōu)化：激發(fā)光波長(zhǎng)的選擇一般是為了避開(kāi)熒光的干擾，因?yàn)槔灰婆c激發(fā)光頻率無(wú)關(guān)，不同物質(zhì)產(chǎn)生熒光的范圍不同，只要能避開(kāi)該物質(zhì)的熒光帶的激發(fā)光都是可以的。例如，藍(lán)/綠色激光（440－565 nm）適合無(wú)機(jī)材料和共振拉曼實(shí)驗(yàn)（如碳納米管和其它碳材料）以及表面增強(qiáng)拉曼實(shí)驗(yàn)（SERS）；紅色和近紅外激光（660－830nm）適合于抑制樣品熒光；紫外激光適合生物分子（蛋白質(zhì)、DNA、RNA等）的共振拉曼實(shí)驗(yàn)以及抑制樣品熒光。

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