2015年1月6日,2014年北京光譜年會(huì)在北京召開(kāi),本次會(huì)議聚焦熱點(diǎn)包括分子光譜現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀器的發(fā)展動(dòng)態(tài)以及光譜儀器新產(chǎn)品和新技術(shù)兩個(gè)方面。其中一個(gè)熱點(diǎn)是拉曼光譜,特別是便攜/手持式拉曼光譜儀的技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用。這依然是2014年拉曼光譜領(lǐng)域的一大看點(diǎn)。
其中,清華大學(xué)孫素琴教授在《分子光譜現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀器的發(fā)展動(dòng)態(tài)》的報(bào)告中特別介紹了手持式/便攜式拉曼光譜儀在藥品、毒品等中的分析應(yīng)用。北京化工大學(xué)的袁洪福教授也介紹了拉曼光譜在過(guò)程分析中的應(yīng)用;中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院的齊小花博士介紹了拉曼光譜技術(shù)應(yīng)用及在食品安全快檢方面的應(yīng)用。
拉曼光譜(Raman spectra),是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼(Raman)所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng),對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息,并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。通過(guò)對(duì)拉曼光譜的分析可以知道物質(zhì)的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)情況,從而可以鑒別物質(zhì),分析物質(zhì)的性質(zhì)。例如:天然雞血石和仿造雞血石的拉曼光譜有本質(zhì)的區(qū)別,前者主要是地開(kāi)石和辰砂的拉曼光譜,后者主要是有機(jī)物的拉曼光譜,利用拉曼光譜可以區(qū)別二者。
拉曼光譜以其無(wú)損檢測(cè)、樣品無(wú)需前處理、現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)在刑偵、仿制及摻假產(chǎn)品等各領(lǐng)域有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí),拉曼光譜法作為檢測(cè)方法的一個(gè)分支,近年來(lái)愈來(lái)愈多地被廣大的分析測(cè)試工作人員所接受和錄用。從儀器方面來(lái)說(shuō),拉曼光譜已經(jīng)從高端科研產(chǎn)品向分析型儀器方向發(fā)展了,價(jià)格也有所降低;從應(yīng)用方面來(lái)分析,拉曼光譜儀現(xiàn)在的應(yīng)用市場(chǎng)和以前的也不一樣了,5年之前,拉曼光譜儀只應(yīng)用在材料科學(xué)領(lǐng)域,而現(xiàn)在,拉曼光譜儀的應(yīng)用已經(jīng)涉及到化學(xué)、催化、刑偵、地質(zhì)領(lǐng)域、藝術(shù)、生命科學(xué)、材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,甚至有一些QC領(lǐng)域也已經(jīng)開(kāi)始使用拉曼光譜儀了。
同時(shí),拉曼光譜法也逐步走出實(shí)驗(yàn)室,成為一種現(xiàn)場(chǎng)常用的篩檢方法,特別是一系列的便攜式拉曼光譜儀器也贏得了用戶(hù)的喜愛(ài)。為研究制定我國(guó)便攜式激光拉曼光譜儀性能測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn),2014年8月,中國(guó)分析測(cè)試協(xié)會(huì)成立激光拉曼光譜儀性能測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)研制工作組。
鑒于對(duì)小型拉曼光譜儀廣闊市場(chǎng)前景的看好,很多研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了表面增強(qiáng)拉曼光譜及相關(guān)快檢儀器的研究工作。2009年,中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院就利用激光拉曼技術(shù),自主研發(fā)了用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)三聚氰胺的激光拉曼光譜儀以及配套試劑。2011年起,為了促進(jìn)等離激元增強(qiáng)拉曼光譜(PERS)的應(yīng)用,田中群院士領(lǐng)銜的儀器研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目所研發(fā)的殼層隔離納米粒子增強(qiáng)拉曼光譜(SHINERS)粒子也取得了系列進(jìn)展。在過(guò)去的一年中,中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究中心以及四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院分析儀器研究中心等在拉曼光譜方面的研究取得了一系列的進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院智能裝備與儀器儀表研究中心成功研制出了光譜分辨率可達(dá)10cm-1的小型拉曼光譜儀樣機(jī),樣機(jī)通過(guò)了可靠性測(cè)試,可應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品安全和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和樣品快速檢測(cè)。由四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院分析儀器研究中心段憶翔教授作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,牽頭承擔(dān)的國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)又取得最新進(jìn)展,成功研制出世界上首款風(fēng)冷型高性能激光誘導(dǎo)擊穿-拉曼一體化的光譜分析儀,并將其命名為激光誘導(dǎo)擊穿-拉曼光譜分析儀LIBRAS(Laser Induced Breakdown Raman Spectroscopy)。據(jù)悉該儀器是世界首款整機(jī)系統(tǒng)高度集成且無(wú)需水冷裝置的多功能聯(lián)用儀器。而且,儀器的體積小,體重輕,結(jié)構(gòu)緊湊,性能參數(shù)卓越。