HORIBA带您了解什么是拉曼光谱？
拉曼光谱是一种无损的分析技术，它是基于光和材料的相互作用而产生的。拉曼光谱可以提供样品化学结构、相和形态、结晶度及分子相互作用的详细信息。
拉曼是一种光散射技术。激光光源的高强度入射光被分子散射时，大多数散射光与入射激光具有相同的波长(颜色)，这种散射称为瑞利散射。然而，还有极小一部分(大约1/109)散射光的波长(颜色)与入射光不同，其波长的改变由测试样品(所谓散射物质)的化学结构所决定，这部分散射光称为拉曼散射。阿司匹林的拉曼光谱，嵌入图片为光谱局部细节放大
一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成，每个拉曼峰代表了相应的拉曼散射光的波长位置和强度。每个谱峰对应于一种特定的分子键振动，其中既包括单一的化学键，例如C-C，C=C，N-O，C-H等，也包括由数个化学键组成的基团的振动，例如苯环的呼吸振动、多聚物长链的振动以及晶格振动等
拉曼光谱能提供什么信息？
拉曼光谱能够探测材料的化学结构，它提供的信息包括：
化学结构和化学鉴别
相和形态
应力
污染物和杂质
一般而言，拉曼光谱是特定分子或材料独有的化学指纹，能够用于快速确认材料种类或者区分不同的材料。在拉曼光谱数据库中包含着数千条光谱，通过快速搜索，找到与被分析物质相匹配的光谱数据，即可鉴别被分析物质。
拉曼光谱既可用于定性测试还可用于定量测试
通常情况下，拉曼光谱( 包括峰位和相对强度) 提供了物质****的化学指纹，可以用于识别该物质并区别于其他物质。实际测试的拉曼光谱往往很复杂，通过谱峰归属来判定未知物相对比较复杂，而通过拉曼光谱数据库进行搜索来寻找与之匹配的结果，则可以快速对未知物进行判别。
在其它条件不变的情况下，光谱的强度正比于样品浓度。通过标准浓度的样品来确定峰强和浓度之间的关系( 标准曲线) 后，即可进行浓度分析。对于混合物，相对峰强可以提供各种组分相对浓度的信息，与此同时，**峰强可以体现**浓度信息( 参考标准浓度校正)。
拉曼光谱可以用于显微分析
拉曼光谱可以用于显微分析，其空间分辨率在0.5 μm~1.0 μm 量级。这种分析可以通过显微拉曼光谱仪实现。
显微拉曼光谱仪把拉曼光谱仪和标准的光学显微镜耦合在一起，可以在高放大倍数下观察样品形貌或将激光束聚焦成为一个微小的激光光斑，进行拉曼分析。显微拉曼测试的步骤非常简单：只需要将样品置于显微镜之下聚焦，即可进行拉曼测量。
真共焦显微拉曼光谱仪可以用来分析微米尺寸的样品，还可以用来分析多层样品( 多层聚合物覆膜) 中不同的层，也可以分析透明样品表面下的污染物或其它特征( 例如玻璃中的杂质、矿物中的液体或气体包容物)。
借助于自动平台，可以实现拉曼光谱成像。拉曼成像包含了从样品上不同位置获取的数千条拉曼光谱，基于这些光谱生成伪彩图像。拉曼成像可以显示出各种化学组分的分布，或者其它因素( 相、多形态、应力、结晶性) 导致的变化的分布。
显微拉曼光谱仪的历史
HORIBA Scientific 整合了60年代至90年代拉曼仪器的主要**者-Spex Industries、Coderg/Lirinord/Dilor和Jobin Yvon。自60年代开始，HORIBA Scientific一直处于拉曼光谱发展的前沿。
拉曼显微镜是在 Michel Delhaye 教授和 Edouard DaSilva 的指导下在法国里尔开发，由 Lirinord（现为 HORIBA Scientific）商业化为仪器MOLE
（分子光学激光检查器）进行生产。它是作为 Castaing 电子显微镜的分子模拟而发展起来的。因此，它提供了有关凝聚相材料的键合信息；除了检测分子键之外，鉴定结晶相和其他更微妙的影响也证明了重要的意义。
显微镜起初与扫描双光栅单色仪（c. 1972）集成在一起。当高灵敏度、低噪声多通道检测器问世时（1980 年代中期），三段式光谱仪作为集成组���与显微镜一起被引入。 1990 年，全息陷波滤波器被证明具有**的激光抑制能力，因此拉曼显微镜可以建立在单级光谱仪上并提供更高的灵敏度。与原始扫描双单色器相比，可比较光谱的收集时间（给定激光功率的分辨率和信噪比）现在至少比 35 年前高出两到三个数量级。
这些核心**是由在 Delhaye 教授实验室接受培训的科学家和工程师在法国北部的 HORIBA Scientific 实验室中率先进行的，他们充分利用了可用的硬件。这包括全息光栅、陷波滤波器、风冷激光器、多通道探测器（首先是增强型二极管阵列，然后是 CCD）、高功率计算机以及相关的电子和软件开发。
拉曼技术的新发展包括 SRS（受激拉曼散射）、SERS（表面增强拉曼散射）、TERS（**增强拉曼散射）、与电子显微镜和原子力显微镜的集成、混合单台系统（例如，拉曼-PL ，落射荧光，光电流），透射拉曼（用于真正的散装材料分析）。
HORIBA Scientific作为行业中的佼佼者，30 多年来，配备精良的应用实验室和科学家们一直在开发这些**仪器的应用。
拉曼光谱可分析的典型样品
拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品，通常包括以下种类：
固体、粉末、液体、胶体、软膏、气体
无机材料、有机材料、生物材料
纯物质、混和物、溶液
一般来说，拉曼不适合分析以下样品：
金属
目前拉曼光谱应用的典型例子包括：
艺术品和考古 - 颜料、陶瓷以及宝石的表征与鉴定
碳材料 - 碳纳米管的结构与纯度、缺陷/ 无序度表征
化学 - 结构、纯度、反应监控
地质学 - 矿物鉴别和分布、包裹体、相变
生命科学 - 单个细胞或组织表征，**、**诊断
药学 - **成分均匀性和组分分布
半导体 - 纯度、掺入成分、应力
固体、液体和气体的拉曼光谱分析
几乎所有包含真实的分子键的物质都可以用于拉曼光谱分析，即固体、粉末、软膏、液体、胶体和气体都可以使用拉曼光谱进行分析。但是，通常金属是无法通过拉曼光谱进行分析的。
虽然气体样品也可以通过拉曼光谱进行分析，但是由于气体的分子密度特别低，所以测量气体的拉曼光谱相对较难，通常需要用到大功率激光器和较长路径的样品池。在某些情况下，气体的压力很高，例如矿物中的气体包裹体，此时普通的拉曼光谱仪就可以满足测试要求。
混合材料样品的拉曼光谱分析
从某个样品获取的拉曼光谱包含了测试体积( 激光照射到的体积) 内所有分子的信息。因此，混合物的拉曼光谱中包含了代表测试体积内所有不同分子的拉曼信号。如果混合样品的各种成分是已知的，那么根据相对峰强可以衡量混合物组分的相对含量。