Преодоление спектрального предела и формирование новой эры дифференциального рамановского анализа
14 июля 2025 г.

Хотя традиционная рамановская спектроскопия широко используется в анализе материалов, она всегда сталкивалась с рядом проблем, таких как фоновые помехи от флуоресценции и недостаточная чувствительность сигнала, что препятствовало достижению значительных прорывов в ее работе. Появление технологии спектроскопии с разностным рамановским излучением со смещением возбуждения (SERDS) предлагает революционное решение этой дилеммы: благодаря точному управлению двухволновыми лазерами достигается «дифференциальное усиление» характеристических сигналов материалов, что позволяет представлять информацию о свойствах материалов в микроскопическом мире с более высоким контрастом и более точными размерами.

 

Принцип работы технологии SERDS:

В методе SERDS используются два лазера с чрезвычайно близкими длинами волн (Δλ<1 нм) (обычно это источники света с узкой шириной линии на нанометровом уровне) для попеременного возбуждения образца. Из-за различной реакции молекул разных веществ на свет разных длин волн, их спектры рамановского рассеяния демонстрируют характерные сдвиги. Точное вычисление разницы между сигналами двух длин волн с помощью алгоритмов позволяет эффективно подавлять флуоресцентные помехи, усиливать целевые сигналы и достигать следующих прорывов:

Повысить помехоустойчивость в 3-5 раз: устранить спонтанную флуоресценцию биологических образцов или фоновые помехи от сложных матриц;

Чувствительность обнаружения превышает уровень ppm: подходит для высокоточного анализа следовых количеств компонентов лекарственных препаратов, загрязняющих веществ и т. д.;

Усовершенствование спектрального анализа: получение различий в режимах колебаний, которые невозможно зафиксировать традиционными методами с использованием одной длины волны.

 

Двухволновые лазеры 784,5 нм и 785,5 нм: золотой источник света технологии SERDS

Компоненты, модуль и системные параметры двухволнового лазера с узкой шириной линии излучения.

 

Реальный свет‘s узкополосный диодный лазер серии NL Это рамановский лазер. Двухволновые диодные лазеры с длиной волны 784,5 нм и 785,5 нм специально разработаны для SERDS и прошли проверку в ходе тысяч симуляций и экспериментов с использованием спектральных баз данных.

784,5 нм: возбуждает «характеристическую область колебаний» образца, создавая сигнал с высоким отношением сигнал/шум;

785,5 нм: Точное смещение длины волны для возбуждения «зоны контрастных колебаний» и формирования дифференциального эталона.

Разница в длине волны между ними составляет менее 1 нм, но при этом они позволяют достичь оптимального баланса, "максимизируя разницу сигналов и минимизируя фоновый шум".

Технические преимущества:

Точность определения ширины линии сигнала: ширина линии <0,1 нм обеспечивает стабильность длины волны и предотвращает дрейф сигнала;

Стабильность питания: контроль колебаний мощности ± 2%, обеспечивающий повторяемость результатов обнаружения в течение длительного времени;

Конструкция системы контроля температуры: встроенный термоэлектрический модуль обеспечивает поддержание постоянной температуры 25 ℃ ± 0,5 ℃, исключая помехи, вызванные тепловым шумом.

 

Сценарий применения: Комплексное расширение возможностей от лабораторного до промышленного производства.

биомедицинская наука:

Обнаружение маркеров раковых тканей: различение различий в вибрации белков между нормальными и раковыми клетками;

Идентификация активного ингредиента лекарственного средства: Проникновение через оболочку таблетки для непосредственного анализа чистоты активного вещества.

 

Материаловедение:

Анализ дефектов графена: определение смещения колебательных мод однослойного/многослойного графена;

Мониторинг старения полимеров: оценка срока службы материала на основе изменений колебаний химических связей.

 

Экологический мониторинг:

Прослеживаемость микрозагрязнителей в качестве воды: быстрая идентификация органических загрязнителей в воде на уровне частей на миллиард (ppb);

Анализ состава атмосферных твердых частиц: различение минеральных/органических компонентов в PM2.5.

 

Для того чтобы гибко адаптироваться к потребностям клиентов, Реальный свет может не только обеспечить Двухволновые диодные лазерные модули 784,5 нм и 785,5 нмно также предлагают OEM-модули которые поддерживают вторичную разработку и работают по принципу «подключи и работай» лазерные системы которые облегчают научные исследования и экспериментальные применения.

Компоненты, модуль, система двухволнового лазера с узкой шириной линии излучения.

 

Не стесняйтесь обращаться к нам в любое время, и давайте вместе отправимся в новое захватывающее путешествие в мир дифференциального рамановского анализа!

Предупреждение: Часть информации в этой статье взята из интернета в целях технических исследований и обмена информацией. Она предназначена только для ознакомления и обучения. В случае обнаружения каких-либо неточностей или академических расхождений, пожалуйста, сообщите нам об этом. По вопросам авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы оперативно проверим и удалим любой контент, нарушающий авторские права.

777