拉曼光譜儀歷史與進展

早期的拉曼光譜測試采用汞弧燈作為激發光源，由于對于樣品有著苛刻的要求，如無色透明液體、不含熒光雜質、樣品量大等，使得拉曼光譜僅是個別實驗室的專門研究工具。在拉曼發現散射效應的同時，G．S．Landsberg和L．I Mandelestam在石英中也觀察到散射光頻率的變化。1930年E．Fermi和F．Rasetti在NaCL中亦發現了二級拉曼散射。1960年激光器誕生，由于激光的高強度和良好的單色性和方向性，使得拉曼光譜的研究有了很大的發展。1962年美國的S．P．S．Porto和D．L．Wood等首先利用紅寶石脈沖激光器激發苯和四氯化碳樣品并得到拉曼光譜，制成世界上第一臺激光拉曼光譜儀(laser Raman spectrometer)。1972年，美國、日本、法國均在前面工作研究和改進的基礎上推出了多種不同型號的激光拉曼分光光度計。1987，電荷耦合器件(CCD)作為光電探測器應用到拉曼光譜儀上，大大提高了檢測的信噪比，減少了測量時間。1986年第一臺商用的傅里葉變換拉曼光譜儀問世，它的主要特點是測量速度快并有強的熒光抑制本領。
20世紀90年代開始，一種稱為全息陷波片(notch filter)的全息布拉格衍射濾波器被引入拉曼光譜系統，它可以在抑制瑞利散射線的同時書高拉曼信號的檢測敏度。另外，全息陷波片配合單色儀以及小型激光器使拉曼譜儀實現小型化。拉光譜發展到現在，配備共焦顯微鏡系統的拉曼光譜儀能探測到的微區分辨率為1～2μm，可進行分子成分和結構的微區分析。聯合超快激發光源和時間分辨技術的拉曼系統可實現納秒、皮秒和飛秒的時間分辨拉曼光譜，可以用來研究原子、分子的瞬態動力學過程。此外，拉曼顯微圖像技術、近場拉曼技術、結合掃描電鏡的拉曼系統等大大拓展了拉曼光譜技術在微納尺度的應用空間。