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(xué)、生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域至關(guān)重要的分析工具。其核心優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)透射式光路設(shè)計(jì)，結(jié)合體相位全息光柵（VPH）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的高效采集與精準(zhǔn)解析。以下從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)梳理其操作流程。

　　一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：安全與校準(zhǔn)并重

　　1.安全防護(hù)

　　穿戴實(shí)驗(yàn)服、護(hù)目鏡及防激光手套，確保激光安全等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)。檢查儀器散熱系統(tǒng)及光路密封性，避免激光泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

　　2.透射式拉曼光譜儀校準(zhǔn)

　　使用標(biāo)準(zhǔn)樣品（如單晶硅）進(jìn)行光路校準(zhǔn)。以532nm激光為例，通過(guò)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(jì)，衍射極限分辨率可達(dá)4cm?¹，校準(zhǔn)后需驗(yàn)證其極限分辨率是否達(dá)標(biāo)。

　　3.參數(shù)預(yù)設(shè)

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

　　二、樣品測(cè)試：精準(zhǔn)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(xì)管或比色皿，確保無(wú)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(cè)試石墨烯時(shí)，需保證樣品表面與載玻片緊密接觸，以獲得均勻信號(hào)。

　　2.光路聚焦

　　通過(guò)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(jìn)聚焦法，使光斑直徑≤1μm。對(duì)于透射式設(shè)計(jì)，需確保激光穿透樣品后被高效收集，避免信號(hào)損失。

　　3.數(shù)據(jù)采集

　　啟動(dòng)測(cè)試后，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光譜曲線。若信號(hào)強(qiáng)度不足，可逐步增加激光功率（默認(rèn)從5mW起調(diào)），但需避免樣品熱損傷。例如，測(cè)試蛋白質(zhì)樣品時(shí)，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(hào)到科學(xué)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(guò)空白樣品（如純?nèi)軇┎杉尘肮庾V進(jìn)行差值處理。

　　2.峰位比對(duì)

　　將實(shí)測(cè)峰位與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)（如RRUFF礦物數(shù)據(jù)庫(kù)）比對(duì)，結(jié)合峰強(qiáng)度與半高寬（FWHM）進(jìn)行定性分析。例如，識(shí)別二氧化鈦晶型時(shí)，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(jí)）方可區(qū)分。

　　3.定量建模

　　通過(guò)主成分分析（PCA）或偏最小二乘回歸（PLSR），建立峰強(qiáng)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(jì)算不同晶型比例。

　　四、維護(hù)與優(yōu)化：延長(zhǎng)儀器壽命的秘訣

　　1.日常清潔

　　使用無(wú)塵布擦拭樣品臺(tái)與顯微鏡鏡頭，避免有機(jī)溶劑腐蝕光學(xué)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(zhǔn)

　　每季度進(jìn)行波長(zhǎng)與強(qiáng)度校準(zhǔn)，使用汞燈（253.7nm、546.1nm）驗(yàn)證光譜線性度，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

　　3.環(huán)境控制

　　保持實(shí)驗(yàn)室溫度20-25℃、濕度40-60%，避免溫度波動(dòng)導(dǎo)致光路漂移。例如，安東帕Cora 7X00系列配備溫控模塊，可自動(dòng)補(bǔ)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到結(jié)果解讀，每一步均需嚴(yán)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(cè)限已突破ppm級(jí)，為納米材料、生物標(biāo)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(cè)器的潛能。