时间门控拉曼检测二氧化锆

拉曼光谱是基于光子与分子相互作用，利用拉曼散射原理进行检测的方法，能够在分子水平上解析几乎所有形式的材料的结构组成。这种检测技术具有非接触性、非破坏性、检测时间短、样品所需量小及无需制备的特点，使得拉曼光谱分析在材料科学、生物学、医学、食品、刑侦、考古、矿物、石油化工、纤维纺织、玻璃陶瓷等领域等具有重要应用。 

传统的连续波激光拉曼仪器在分析样品时，常常会遇到荧光干扰的问题而难以获得纯净的拉曼本征信息，通常采用更换不同波长激光、移频激发、数学算法软件等方法来消除荧光干扰，这些方法提高了仪器成本，对各类样品缺乏普遍适用性。而时间门控拉曼在时间尺度上对拉曼信号和荧光进行区分，在时间门内仅收集拉曼的信号，时间门外的荧光信号被拒绝，从而实现排除荧光干扰目的。而且增加了时间角度观察样品。如下图： 

图 1. 时间门控拉曼原理图 和含时间的三维谱图

二氧化锆是一种新型高技术陶瓷材料，具有相变增韧、高温热稳定性优良、热导率很小的优点，应用于催化、传感、电子等重要领域。传统拉曼检测中，荧光的干扰常常导致鼓包峰出现，无法获得拉曼本征信息。而皮秒时间门控拉曼可直接测得二氧化锆的本征拉曼光谱，特征光谱峰1046波数处非常显著，如下图2：  

图 2. 二氧化锆时间门控拉曼与传统拉曼对比图