Máy quang phổ Raman co-focus là một thiết bị quang phổ Raman tiên tiến tập trung laser vào một khu vực nhỏ của mẫu thông qua quang học co-focus và phát hiện tín hiệu tán xạ Raman thông qua cùng một tiêu điểm.Hệ thống quang học đồng tập trung có thể kiểm soát chính xác khu vực chiếu xạ của chùm tia laser và sử dụng lỗ kim để lọc ánh sáng tán xạ từ các khu vực khác, một thiết kế làm tăng đáng kể tỷ lệ tín hiệu-tiếng ồn của quang phổ.
Ưu điểm của nó là độ phân giải không gian cao. Bằng cách quét mẫu từ điểm đến điểm, thiết bị có thể thu được thông tin quang phổ về các vị trí khác nhau của mẫu, từ đó tạo ra hình ảnh hoặc quang phổ chi tiết hơn. Điều này mang lại cho máy quang phổ một lợi thế rất lớn trong phân tích bề mặt, vật liệu màng mỏng, vật liệu nano và các nghiên cứu cấu trúc vi mô khác.

Sự khác biệt giữa quang phổ Raman cofocus và quang phổ Raman thông thường:
1. Độ phân giải không gian
Độ phân giải không gian là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng của máy quang phổ Raman, xác định xem thiết bị có thể phát hiện chính xác những thay đổi nhỏ trong mẫu hay không. Máy quang phổ Raman thông thường có độ phân giải không gian thấp và thường không thể phân biệt các cấu trúc nhỏ hơn vài micromet. Và máy phân tích quang phổ Raman co-focus có lợi thế đáng kể. Vì chùm tia laser của nó có thể tập trung chính xác vào các khu vực nhỏ trên bề mặt mẫu, độ phân giải không gian của nó thường có thể đạt đến cấp độ dưới micron và thậm chí có thể phân tích mẫu ở cấp độ nano.
Độ phân giải được cải thiện đáng kể bằng cách thêm ống kính co-focus và bộ lọc pinhole vào đường dẫn quang học để thiết bị chỉ nhận được tín hiệu ánh sáng tán xạ từ khu vực tập trung. Điều này làm cho nó có các ứng dụng quan trọng trong phân tích độ chính xác cao, nghiên cứu hình dạng bề mặt và phân tích vật liệu nano.
2. Tỷ lệ nhiễu và chất lượng hình ảnh
Máy quang phổ Raman cofocus thường có tỷ lệ tín hiệu-nhiễu cao hơn so với máy quang phổ Raman thông thường vì nó được thiết kế để lọc ánh sáng tán xạ từ các khu vực khác. Điều này có nghĩa là trong máy quang phổ đồng tập trung, tiếng ồn nền ít ảnh hưởng hơn và tín hiệu rõ ràng và chính xác hơn. Điều này cho phép nó cung cấp hình ảnh chất lượng cao hơn và bản đồ phổ chi tiết hơn, đặc biệt quan trọng để phát hiện các tín hiệu nhỏ.
Máy quang phổ Raman thông thường dễ bị nhiễu bởi tán xạ nền, đặc biệt là khi bề mặt mẫu không bằng phẳng hoặc tán xạ ánh sáng mạnh, chất lượng tín hiệu có thể bị ảnh hưởng. Điều này làm cho việc áp dụng phổ kế Raman thông thường có những hạn chế nhất định.
3. Chế độ chuẩn bị và quét mẫu
Máy quang phổ Raman thông thường thường yêu cầu mẫu ít hơn và có thể quét quang phổ thô trực tiếp, phù hợp để phân tích mẫu đồng nhất trên các khu vực rộng lớn. Trong khi đó, máy quang phổ đồng tiêu điểm có yêu cầu cao hơn đối với mẫu, đòi hỏi vị trí mẫu chính xác và độ phẳng cao hơn để đảm bảo laser tập trung vào một khu vực cụ thể của mẫu để phân tích độ phân giải cao.
Trong chế độ quét, máy quang phổ Raman thông thường thường quét một diện tích lớn bằng cách di chuyển mẫu hoặc nguồn laser, phù hợp để nhanh chóng thu được thông tin quang phổ tổng thể. Máy phân tích phổ đồng tập trung, bằng cách quét bề mặt mẫu theo từng điểm, tạo ra hình ảnh cục bộ có độ phân giải cao, có thể cung cấp nhiều thông tin không gian hơn, phù hợp để phân tích sâu hơn các khu vực cục bộ.
4. Lĩnh vực ứng dụng
Máy quang phổ Raman thông thường được sử dụng rộng rãi để phân tích nhanh các thông tin như thành phần hóa học, cấu trúc phân tử của các mẫu diện tích lớn. Nó chủ yếu được sử dụng trong một số ứng dụng không yêu cầu độ phân giải cao, chẳng hạn như kiểm soát chất lượng nguyên liệu thô, phân tích thành phần nhanh, v.v.
Máy phân tích quang phổ Raman đồng tập trung chủ yếu được sử dụng để phân tích các khu vực nhỏ hoặc cấu trúc vi mô, đặc biệt là trong các lĩnh vực nghiên cứu có độ chính xác cao như công nghệ nano, vật liệu màng mỏng và phân tích bề mặt vi cấu trúc. Nó cũng có thể được sử dụng trong các lĩnh vực như phân tích tế bào, nghiên cứu dược phẩm trong khoa học đời sống, cho phép hình ảnh và phân tích các phần nhỏ của tế bào hoặc mô.
5. Hoạt động phức tạp
Máy quang phổ Raman thông thường tương đối đơn giản để hoạt động và phù hợp với người dùng không có nền tảng chuyên nghiệp. Phương thức sử dụng tương đối trực quan, thích hợp tiến hành phân tích quang phổ trong phạm vi mẫu lớn.
Máy phân tích quang phổ Raman đồng tập trung thì hoạt động tương đối phức tạp, cần nhân viên chuyên nghiệp tiến hành thao tác và điều chỉnh thử. Do độ phân giải cao và cách quét tinh tế, cần nhiều thời gian và công sức hơn khi sử dụng để đảm bảo vị trí và độ chính xác quét của mẫu.
Máy quang phổ Raman co-focus và máy quang phổ Raman thông thường đều có những ưu điểm và hạn chế, và việc chọn thiết bị nào nên được quyết định dựa trên nhu cầu nghiên cứu cụ thể.