精准捕捉拉曼信号——时间门控拉曼光谱系统实验结果深度解析

在上篇的文章(详见文末目录：闪光科技推出高性能时间门控拉曼光谱系统，为科学研究注入新动力!)，一文中，我们详细介绍了时间门控拉曼光谱系统的技术参数与应用场景。本篇我们将为您深入解析我们通过该系统所获得的实验结果，展示其在实际应用中的出色表现。

01、系统简介

如上次所述，时间门控拉曼光谱系统通过使用Princeton IsoPlane零像散光栅光谱仪，配合逐光IsCMOS时间分辨像增强相机和532nm脉冲激光器，能够实现精确的时间同步与控制。这一系统的设计初衷是为了屏蔽掉荧光、环境光等干扰因素，从而在纳秒级别的时间尺度上捕捉纯净的拉曼信号。

02、实验成果

1)激光器与相机的精准同步

激光器型号：SpitLight EVO S OPO-100(INNOLAS)

光谱仪型号：Isoplane320(Teledyne Princeton Instruments)

相机型号：TRC411-S-H20-F(CISS)

我们通过连接激光器的SYNC PC接口与相机的trigger in接口，实现了激光器与相机的同步操作。为了确保信号匹配，我们采用了15dB的衰减器，确保激光器信号电平符合相机的接受范围。接下来，通过相机的序列扫描功能，找到了与激光器同步的最佳时刻，约在50ns左右。

操作步骤：在样品端放置一个纸板，采集纸的荧光信号，并使用相机的序列扫描功能进行推扫，找到与激光器的同步时刻。

序列扫描参数：

触发模式：EXTERNAL_TRIGGER

外触发频率：100Hz

GATE门宽：20ns

MCP GAIN：2500

扫描通道：CH_GATE

扫描变量：CHANNEL_DELAY

起始：0ns

结束：200ns

步距：1ns

序列扫描曲线：

找到相机与激光器的同步时刻在50ns左右。

纸的荧光信号：

2)材料拉曼信号的采集

在实验中，我们将材料放置于激发激光的焦点位置，利用累加模式采集了分子筛和硫酸锌的拉曼信号。由于激光器的激发频率为100Hz，拉曼信号较为微弱，因此每次实验我们都进行了100次累加。最终的实验结果展示了系统在消除荧光和环境光干扰方面的优异性能，成功捕捉到清晰的拉曼光谱信号。

①分子筛拉曼信号：

②硫酸锌拉曼信号：

03、实验结论

本次实验验证了时间门控拉曼光谱系统在实际应用中的出色性能。通过精确同步激光器与相机，我们成功消除了荧光和环境光对拉曼信号的干扰，使得实验结果更加可靠、清晰。这一系统为科研工作者在复杂样品的分析中提供了强有力的技术支持，特别是在材料科学、化学分析、生物医学以及环境科学等领域。

通过这次实验成果的分享，我们希望能够为更多的科研人员带来启发，并促进时间门控拉曼光谱系统在更多领域的应用。未来，我们将继续进行深入的实验研究，探索其更多潜在应用，为科学研究贡献更多高质量的实验数据和分析结果。

审核编辑 黄宇