拉曼光谱仪的分类

随着仪器技术的发展，仪器的灵敏度和分辨率不断提高，体积减小，操作简便，同时仪器的价格降低，用户越来越多。现在拉曼光谱仪的分类越来越多，应用领域也由原来的材料领域，拓展到了化学、催化、刑侦、地质领域、艺术、生命科学等各个领域，有一些QC领域也已经开始使用拉曼光谱仪了。拉曼光谱仪的分类可谓五花八门，其性能与价格也相差悬殊下面带大家一起了解一下拉曼光谱仪的分类特点和用途,主要了解手持式拉曼光谱仪,激光拉曼光谱仪,共焦显微拉曼光谱仪,便携式拉曼光谱仪。

分类一、手持式拉曼光谱仪

手持式拉曼光谱仪是快速鉴定未知化合物的有力工具，例如检测高纯度化学品、药物成分验证和高分子材料的表征。拉曼光谱仪器大受欢迎主要是由于现代仪器所配备的智能决策软件和谱图库，使得它成为理想的分子指纹图谱分析技术。不同于传统的分子光谱技术，拉曼光谱仪可用于生产环境或现场应用，因为它能产生尖锐、特异的谱峰，几乎不需要样品前处理或直接与样品接触。此外，它还具有独特的能力，可以通过透明的包装材料，如玻璃或塑料，直接测试样品，并对光谱信息没有任何干扰。

如今的拉曼光谱仪在朝着更快、更坚固耐用、更便宜、元器件小型化的方向发展，促使了高性能，便携式、手持式拉曼光谱仪的出现。这些手持设备特别适合于医药领域的应用，如原料药的测试，Z终产品验证、假药的识别，因为拉曼光谱技术具有非常高的分子选择性。

传统的医用原料药质量控制，一般需要取样到实验室检测或使用便携式红外设备测试选定批次的样品化学成分。此外，药物的Z终产品验证需要更为严格的方法，而且需要技术熟练的化学分析操作人员，能够进行提取操作，并使用复杂的和耗时的分析技术，如湿法化学分析，液相色谱或质谱等。

虽然已有的分析方法已经取得了令人满意的结果，但是其分析速度极其缓慢，而且不符合成本效益，并有着巨大的采样瓶颈，尤其是随着FDA鼓励所有的制药公司检测进厂的每一箱原料药。出于这个原因，多年来分析仪器公司一直致力于同医药行业一起开发创新的解决方案，以取代目前的检测方法，提高分析目标，同时降低整体成本。

毫无疑问，拉曼光谱是Z适合于这种类型工作的技术，它能够迅速通过仪器内置的谱图库或用户生成的谱图库，确定原料药或Z终药品的成分是否真实。随着小型手持设备的发展，该技术可以在制造工厂的任何地点使用，为操作者快速提供材料的化学特性。

手持式拉曼光谱仪正在成为原料药采购中质量控制的有力分析工具。其被广泛接受的原因是，它用于仓库化学品的快速识别，比传统的实验室分析技术更具成本效益。许多制造企业都发现，该仪器的初始投资成本回收期只需6至12个月。

手持式拉曼光谱仪特点：

• 无需样品制备

• 的选择性能，可通过“PASS/FAIL”测试准确的进行材料鉴定

• 经过3Q认证，FDA&CDRH认证，符合USP&EP规范，即将写入2015年药典

• 操作软件符合CFR 21 Part 11&1040.10兼容要求，设计符合GMP生产环境使用要求

• TE致冷，提供更高的检测限，稳定性和重复性

• OLED触摸屏控制，友好的用户界面，非专业人员亦可轻松完成全部操作

手持式拉曼光谱仪应用：

• 原料入场检测

• 真假药鉴定

• 药品质量控制

分类二、激光拉曼光谱仪

激光拉曼光谱仪是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：

(1)蛋白质二级结构：α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转；

(2)蛋白质主链构像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸缩振动；

(3)蛋白质侧链构像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化；

(4)对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化；

(5)生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象；

(6)DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用；

(7)研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等；

(8)对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。

分类三、共焦显微拉曼光谱仪

1.共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。通常主要是利用显微镜系统来实现的。

仅仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用的—为达到这个目的需要一个空间滤波器。

2.显微是利用了显微镜，可以观测并测量微量样品，Z小1微米左右。共焦是样品在显微镜的焦平面上，而样品的光谱信息被聚焦到CCD上，都是焦点，所以叫共聚焦。

3.拉曼仪器的共焦有2种，一种是针孔共焦，一种是赝共焦.我觉得好像不应该称为赝共焦，共聚焦有真正的定义说一定要针孔才是共聚焦吗?好像没有，顶多称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。

分类四、便携式拉曼光谱仪

便携式拉曼光谱仪的原理非常简单，当光打到样品上时候，样品分子会使入射光发生散射。大部分散射的光频率没变，我们这种散射称为瑞利散射，部分散射光的频率变了，称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差称为拉曼位移。

便携式拉曼光谱仪主要就是通过拉曼位移来确定物质的分子结构，针对固体、液体、气体、有机物、高分子等样品均可以进行定量定性分析。

多种技术的发展促进了便携拉曼光谱仪器技术的进步，使得该仪器非常适合于原料药的表征。这些技术包括：先进的制造程序、创新的光学设计、紧凑和高稳定性的探测器、更小的电子元件、触摸屏的发展、计算能力的进步，以及使用时间更长、性能更好的电池。

不同的拉曼光谱仪组成及结构会有些细微的不同，但一般都是由激光光源、样品装置、滤光器、单色器(或干涉仪)和检测器等组成。

1、 激发光源：

常用的有Ar离子激光器，Kr离子激光器，He-Ne激光器，Nd-YAG激光器，二极管激光器等。拉曼激发光源波长：325nm(UV)，488nm(蓝绿)，514nm(绿)，633nm(红)，785nm(红)，1064nm(IR)。

2、 样品装置：

样品放置方式，包括直接的光学界面，显微镜，光纤维探针和样品。

3、 滤光器：

激光波长的散射光(瑞利光)要比拉曼信号强几个数量级，必须在进入检测器前滤除，另外，为防止样品不被外辐射源照射，需要设置适宜的滤波器或者物理屏障。

4、 单色器和迈克尔逊干涉仪：

有单光栅、双光栅或三光栅，一般使用平面全息光栅干涉器一般与FTIR上使用的相同，为多层镀硅的CaF2或镀Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及扩展范围的KBr分束器。

5、 检测器：

传统的采用光电倍增管，目前多采用CCD探测器，FTRaman常用的检测器为Ge或InGaAs检测器。

便携式拉曼光谱仪用于快速、准确的物料鉴定。具备同类产品无法比拟的操作简单以及小巧轻便的特性，下面来看下便携式拉曼光谱仪的广泛应用领域：

便携式拉曼光谱仪应用领域

1、食品领域用于食品成分的“证实”，以及掺杂物的“证伪”；

2、农牧领域农牧产品的分类及鉴定；

3、化学、高分子、制药及医学相关领域过程控制；质量控制、成分鉴定、药物鉴别、疾病诊断；

4、刑侦及珠宝行业、毒品检测;珠宝鉴定；

5、环境保护环保部门水质污染监测、表面污染检测和其他有机污染物；

6、物理领域光学器件和半导体元件研究。