OceanOptics 海洋光学 | QE Pro-Raman+ 光谱仪

模块化光谱仪系统为实验室台式测量提供了极大的灵活性，还可配置成适用于生产线集成的理想装置。QE Pro 是一款背照式 CCD 阵列光谱仪，满足了拉曼光谱及低光强应用所需的信噪比、动态范围和灵敏度要求。为了展现 QE Pro-Raman + 的关键性能提升，我们将其与一款类似的背照式 CCD 阵列光谱仪进行了对比，比较方式是开展一系列拉曼光谱测量。

我们的模块化拉曼光谱仪装置（图 1）包括 QE Pro-Raman + 光谱仪、785 纳米拉曼激发激光器、安全护目镜、拉曼探头和样品架，以及光谱仪软件。这种装置的多种变体均可轻松获取。

在测量过程中，我们使用了 OceanView 光谱仪软件，设置了 1 秒的积分时间，并采用单次扫描平均的方式。为使所得光谱的基线趋于平缓，我们应用了软件的 “CleanPeaks” 功能。CleanPeaks 是一款内置算法，可用于原始拉曼光谱数据的处理，去除基线和荧光干扰。

丙酮、异丙醇和甲醇的测量结果分别如图 2-4 所示。

图 2. 老款背照式 CCD 阵列光谱仪与 QE Pro-Raman + 光谱仪在 1 秒积分时间下对丙酮的测量对比。

图 3. 在对异丙醇的测量中，QE Pro-Raman + 的灵敏度提升十分明显。

图 4. 当测量甲醇等样本时，QE Pro-Raman + 的测量范围优势凸显，甲醇在约 3000 厘米?1 处有强峰值。

在接下来的测量中，我们取了 6 台 QE Pro-Raman + 光谱仪对环己烷样本进行测量，其余系统组件保持不变，每种情况下的积分时间均为 1 秒。这让我们得以了解多台仪器的灵敏度范围。尽管并非所有光谱仪的性能完全相同，但结果质量高度一致（图 5）。这种一致性表明，该光谱仪在质量控制等需要可重复性的应用场景中将有出色表现。

图 5. 正如这组测量结果所示，QE Pro-Raman + 光谱仪在不同设备间展现出了高度一致性。

像 QE Pro-Raman + 这样的模块化背照式 CCD 阵列光谱仪也非常适用于表面增强拉曼光谱法（SERS），该技术可通过胶体纳米颗粒检测极低浓度的分析物。为了测试这一点，我们使用了 SERS 金纳米颗粒胶体来检测杀菌剂硫代硫胺的微量。

首先，我们将 40 微升浓度为 1 毫克 / 升的硫代硫胺加入 1 毫升液体 SERS 中。该浓度是根据美国联邦法规规定的农产品中硫代硫胺（四甲基秋兰姆二硫）残留限量确定的，具体如下：

资料来源：《联邦纪事》，美国环境保护署于 2009 年 9 月 23 日颁布的《硫代硫胺；农药残留限量》规则（federalregister.gov）。

图 6 所示的 SERS 光谱清晰地表明，对于两款光谱仪而言，1 毫克 / 升浓度的硫代硫胺均在监管检测限以内，而使用 QE Pro-Raman + 光谱仪时，结果更加显著。

图 6. 向硫代硫胺测量装置中加入 SERS 金纳米颗粒后，QE Pro-Raman + 的灵敏度提升更加凸显。

与同类背照式 CCD 阵列光谱仪相比，QE Pro-Raman + 光谱仪在多个测试中展现出了更灵敏且稳定的性能。灵敏度的提升对于检测限研究至关重要，因为在低浓度下，信号能始终保持在噪声水平之上，从而被稳定检测出来。

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