低波数拉曼系统

产品简介

一、方案概述

低波数拉曼（THz-Raman）系统将拉曼光谱的测量范围从传统指纹区（约200–2000 cm⁻¹）向下拓展至太赫兹/超低频区（低至约5 cm⁻¹），能够探测与太赫兹光谱相同的能量跃迁（150 GHz–6 THz，即5–200 cm⁻¹），同时不影响指纹区的化学鉴定能力——让"化学鉴定"与"结构分析"在同一台系统上同时完成。系统无需特殊样品制备，简单、经济、便携，可直接兼容标准拉曼激光源（488–1064 nm）与现有拉曼系统。

二、系统原理

拉曼光谱通过测量分子对入射光子的非弹性散射获取振动信息。下图分子能级图展示了四种能量交换过程：瑞利散射（弹性散射，激发与散射光子能量相同）、斯托克斯散射（分子吸收光子能量，发射能量更低的光子）、反斯托克斯散射（分子释放能量，发射能量更高的光子）、太赫兹吸收（光子被分子吸收直接跃迁至更高能态）。低波数拉曼正是利用上述跃迁中位于激发线附近的低频成分，探测分子晶格振动、分子间模式与氢键等结构信息。

三、THz-Raman 覆盖范围

传统拉曼仅关注激发线（瑞利线）两侧较远的指纹区（200 cm⁻¹以上，提供化学信息）；THz-Raman 在保留指纹区的同时，重点覆盖激发线附近的低波数拉曼区（5–200 cm⁻¹，对应150 GHz–6 THz，提供结构信息），并同时采集斯托克斯与反斯托克斯信号。一次测量即可同时获得"太赫兹结构区+传统化学指纹区"两方面的信息，显著拓展应用能力、提升检测性能。

四、为什么低频/太赫兹重要

该频段包含关于分子/分子间结构的关键信息，而不仅是化学组成：
· 晶体学取向/尺寸（如碳的不同同素异形体：金刚石、石墨、纳米管、石墨烯）
· 聚合物链结构——影响透明度、强度等光机械性能
· 化学组成相同但结构不同的多晶型配方（同素异形体、构象体）
· 制造加工方法、法医证据
低频/太赫兹信号可提升检测的灵敏度、准确性与法医价值，提供更多差异化数据，反斯托克斯信号还可对低频信号进行交叉验证。

五、传统拉曼的限制

大多数拉曼系统仅聚焦指纹区（约200–2000 cm⁻¹）。现有滤波技术在低频端存在约200 cm⁻¹（6 THz）的截止，限制了太赫兹区的探测；其他低频探测方法（如时间分辨太赫兹）操作复杂、难以普及；且过去人们对低频区信息价值认知不足。THz-Raman 技术通过超窄带陷波滤波与ASE清洁滤波，让这些"丢失的信息"重新可测。

六、系统组成与配置

· 核心滤光模块：SureBlock XLF-CLM 超窄带陷波+ASE清洁滤波模块，密封光学设计，宽工作温度范围，坚固耐用
· 激发光源：兼容标准拉曼激光源（488–1064 nm），可选532/785/808/830 nm等波长
· 光谱仪：高灵敏度低波数拉曼光谱仪，光纤耦合，同时采集斯托克斯与反斯托克斯
· 采样附件：样品瓶适配器、自由空间适配器、显微镜适配器、浸入式探头等
· 系统简单、经济、便携，维护成本低

七、典型应用

· 制药分析：多晶型/晶相鉴别、药物开发/配方筛选、过程控制、质量保证测试（如卡马西平仅Form 3获FDA批准，其Form 2/Form 3/水合物在低波数区具有明显差异峰，可单次测量可靠区分；TPB电致发光材料α/β/γ/δ四种晶型均可鉴别）
· 安检/国防/执法：爆炸物、化生毒剂、危险品、毒品的痕量/远距离检测与法医分析（硝酸铵532 nm激光数秒内获得高信噪比信号；HMTD 785 nm激光数秒内获得强信号）
· 石化/塑料/工业化学品：材料表征、多晶型鉴别、过程控制
· 生命科学：疾病检测/细胞表征、DNA结构与组成
· 法医学：宝石、组织、血液、艺术品、防伪鉴定
· 材料科学/研究：光伏与电池材料、半导体（如应变硅）、石墨烯层数与取向、碳纳米管、多晶型研究、晶体应力/应变、分子间键合、原位温度测量、纵声学模/径向呼吸模

八、服务保障

尚朴光电提供需求分析、方案设计、系统集成、安装调试与操作培训全流程服务，支持按激发波长、采样附件与检测需求定制配置，售后响应及时，保障设备长期稳定运行。