基于空間外差的三葉草拉曼特征光譜測量實驗研究

王新強, 葛浩然, 熊 偉, 葉 松, 王方原, 甘永瑩, 汪杰君, 李 樹*

1. 桂林電子科技大學， 廣西 桂林 541004 2. 中國科學院安徽光學精密機械研究所通用光學定標與表征技術重點實驗室, 安徽 合肥 230031 3. 廣西光電信息處理重點實驗室， 廣西 桂林 541004

引 言

拉曼光譜(Raman spectroscopy, RS)一直以來都備受重視, 因為不同物質的RS都能顯示其不同的特征， 例如物質的分子結構、 振動歸屬、 結晶度等信息[1]。 RS在材料、 地質探測、 血液分析、 深海環境等應用廣泛[2-4]。 目前關于RS最新研究： 用RS分析法鑒定生咖啡豆的基因型、 識別咖啡豆感官質量的化學變化[5]； 用RS快速篩選技術對受污染玉米中的玉米赤霉烯酮進行研究[6]； 連續石油焦的RS表征對焦炭形態的定量評估[7]； 用激光閃光RS法表征單個納米粒子的比熱[8]等。

由于拉曼信號較弱， 提取比較困難， 所以常用的方法是對樣品進行表面增強處理， 比較繁瑣。 近年來， 人們不斷嘗試用高分辨率的空間外差光譜儀(spatial heterodyne spectrometer, SHS)來探測RS。 2018年Allen等使用遠程LIBS和拉曼SHS在10 m距離處測量各種樣品[9]； 2018年Qiu等用階梯鏡結構開發空間外差拉曼光譜儀(spatial heterodyne Raman spectrometer, SHRS)， 并測量了巖石的RS[10]； 2017年Hu等利用SHS對化學戰劑模擬物進行RS檢測[11]。

三葉草是一種可食用的豆科草本植物, 外形優美, 生命力頑強, 是綠化裝飾的佳品。 因其在牧草、 保健品、 醫學等方面的研發價值, 近年來人們越來越重視對三葉草的研究。 目前主要是研究三葉草的色素含量、 活力指數、 光合熒光特性等[12]在其他物質影響下的變化， 以及在藥用功效: 抗炎、 愈合傷口等[13]。 而對三葉草RS的研究未見報道， 加之三葉草便于得到， 所以本文選擇三葉草進行初步試驗， 希翼有助于在保健食品、 醫學等方面的研究工作。……