透射式拉曼光譜儀憑借其高光通量、高靈敏度及杰出分辨率，成為材料科學、生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域至關(guān)重要的分析工具。其核心優(yōu)勢在于通過透射式光路設(shè)計，結(jié)合體相位全息光柵（VPH）技術(shù)，可實現(xiàn)微弱信號的高效采集與精準解析。以下從實驗準備到數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)梳理其操作流程。

　　一、實驗前準備：安全與校準并重

　　1.安全防護

　　穿戴實驗服、護目鏡及防激光手套，確保激光安全等級符合標準。檢查儀器散熱系統(tǒng)及光路密封性，避免激光泄漏風險。

　　2.透射式拉曼光譜儀校準

　　使用標準樣品（如單晶硅）進行光路校準。以532nm激光為例，通過調(diào)整針孔位置使硅峰（520cm?¹）偏差≤±0.5cm?¹，確保光譜定位精度。例如，武漢譜元光電的NeoRaman-VPH系列采用零像差設(shè)計，衍射極限分辨率可達4cm?¹，校準后需驗證其極限分辨率是否達標。

　　3.參數(shù)預設(shè)

　　根據(jù)樣品特性選擇激光波長（532nm適用于無機材料，785nm降低熒光干擾）、積分時間（1-10秒）及掃描次數(shù)（3-5次）。例如，測試有機化合物時，建議掃描范圍400-3200cm?¹，以覆蓋C-H、O-H等特征峰。

　　二、樣品測試：精準操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

　　1.樣品裝載

　　液體樣品需注入石英毛細管或比色皿，確保無氣泡；固體樣品需壓制成平整薄片（厚度50-200μm），避免多次散射干擾。例如，在測試石墨烯時，需保證樣品表面與載玻片緊密接觸，以獲得均勻信號。

　　2.光路聚焦

　　通過顯微鏡白光模式定位樣品，切換至激光模式后，采用“低倍→高倍”漸進聚焦法，使光斑直徑≤1μm。對于透射式設(shè)計，需確保激光穿透樣品后被高效收集，避免信號損失。

　　3.數(shù)據(jù)采集

　　啟動測試后，實時監(jiān)測光譜曲線。若信號強度不足，可逐步增加激光功率（默認從5mW起調(diào)），但需避免樣品熱損傷。例如，測試蛋白質(zhì)樣品時，功率需控制在10mW以內(nèi)，防止變性。

　　三、數(shù)據(jù)分析：從原始信號到科學結(jié)論

　　1.背景扣除

　　使用軟件扣除空氣中的CO?、N?等干擾峰，或通過空白樣品（如純?nèi)軇┎杉尘肮庾V進行差值處理。

　　2.峰位比對

　　將實測峰位與標準數(shù)據(jù)庫（如RRUFF礦物數(shù)據(jù)庫）比對，結(jié)合峰強度與半高寬（FWHM）進行定性分析。例如，識別二氧化鈦晶型時，銳鈦礦（144cm?¹）與金紅石（143cm?¹）的峰位差異僅1cm?¹，需高分辨率儀器（如0.1cm?¹級）方可區(qū)分。

　　3.定量建模

　　通過主成分分析（PCA）或偏最小二乘回歸（PLSR），建立峰強度與濃度的定量關(guān)系。例如，在藥物多晶型分析中，可利用特征峰面積比計算不同晶型比例。

　　四、維護與優(yōu)化：延長儀器壽命的秘訣

　　1.日常清潔

　　使用無塵布擦拭樣品臺與顯微鏡鏡頭，避免有機溶劑腐蝕光學元件。定期清理光柵表面灰塵，防止衍射效率下降。

　　2.定期校準

　　每季度進行波長與強度校準，使用汞燈（253.7nm、546.1nm）驗證光譜線性度，確保長期穩(wěn)定性。

　　3.環(huán)境控制

　　保持實驗室溫度20-25℃、濕度40-60%，避免溫度波動導致光路漂移。例如，安東帕Cora 7X00系列配備溫控模塊，可自動補償環(huán)境影響。

　　透射式拉曼光譜儀的操作需兼顧精密性與系統(tǒng)性，從實驗設(shè)計到結(jié)果解讀，每一步均需嚴格遵循規(guī)范。隨著VPH光柵與深度制冷CCD技術(shù)的普及，其檢測限已突破ppm級，為納米材料、生物標志物等前沿研究提供了有力支撐。掌握正確使用方法，方能充分釋放這一“分子指紋”探測器的潛能。