隨著拉曼光譜儀技術(shù)的變革發(fā)展，拉曼在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

　　拉曼光譜技術(shù)以其信息豐富，制樣簡單，水的干擾小等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在化學(xué)、材料、物理、高分子、生物、醫(yī)藥、地質(zhì)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

　　(1)化學(xué)與材料科學(xué)

　　拉曼光譜在化學(xué)和材料科學(xué)上的應(yīng)用，主要是分子定性、定量和結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定上。已有的應(yīng)用包括：化合物的結(jié)構(gòu)和某些官能團(tuán)的確定、聚合物和有機(jī)化合物的測(cè)試、電化學(xué)研究和腐蝕研究、化學(xué)反應(yīng)中催化劑作用的研究、對(duì)半導(dǎo)體芯片上微小復(fù)雜結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及污染或缺陷的鑒定、金剛石鍍膜和復(fù)合材料的測(cè)試、超導(dǎo)體測(cè)試、晶體的振動(dòng)和結(jié)構(gòu)、碳納米管的生長和不同條件下特性的變化等等。由于具有結(jié)構(gòu)信息豐富、可實(shí)現(xiàn)無損探測(cè)等突出優(yōu)點(diǎn)，拉曼光譜在化學(xué)和材料科學(xué)上的應(yīng)用受到越來越廣泛的重視和研究。

　　(2)醫(yī)藥學(xué)

　　拉曼光譜在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)上的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：一是利用拉曼光譜進(jìn)行體內(nèi)和體外的醫(yī)學(xué)診斷;二是研究人體內(nèi)部的和由外部吸收的外部試劑，其中包括有意攝入的(如藥物和探測(cè)物)和無意感染的(如病毒和污染物)物質(zhì)與人體的相互作用;三是藥物成分和結(jié)構(gòu)鑒定。由于檢測(cè)上的非侵入性和非破壞性，最近十幾年內(nèi)，拉曼光譜在醫(yī)藥學(xué)上的發(fā)展十分迅速。拉曼光譜對(duì)白內(nèi)障、硅肺、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的診斷已見報(bào)道，在癌癥診斷方面的巨大潛力尤其受到眾多研究者的重視。拉曼光譜具有很強(qiáng)的分辨相似分子(藥物及其代謝物)的能力，對(duì)藥材和藥物有效組分成分、濃度和細(xì)微結(jié)構(gòu)的無損分析和鑒定非常有效，特別是最近表面增強(qiáng)拉曼光譜的發(fā)展使探測(cè)藥物及其它有意義的化學(xué)物質(zhì)的藥理特性成為可能。

　　(3)生物科學(xué)

　　構(gòu)成生物最基本的特性是核酸、蛋白質(zhì)及其酶和生物膜。每種活的組織中都包含多種核酸和蛋白質(zhì)，研究這些分子的組成、構(gòu)成和分子間的相互作用，對(duì)于揭示生物機(jī)體的特殊內(nèi)能、疾病的產(chǎn)生、藥物的治療等都是很重要的步驟。由于拉曼光譜對(duì)模擬生物活動(dòng)的自然環(huán)境--在水溶液中的研究具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，只要采用適當(dāng)?shù)氖侄?如旋轉(zhuǎn)樣品技術(shù))克服熒光干擾，利用拉曼光譜可以得到很多有用的結(jié)構(gòu)信息。一方面生物高分子中的烯鍵、炔鍵、硫橋鍵、碳-碳鍵在拉曼光譜上的信號(hào)很強(qiáng)，且拉曼光譜的偏振和退偏度的測(cè)定對(duì)分子結(jié)構(gòu)的探測(cè)具有指導(dǎo)意義，另一方面，由于本身具有激光光源光束小，樣品用量小的特點(diǎn)，因此拉曼光譜被越來越廣泛地應(yīng)用于研究各種生物高分子的結(jié)構(gòu)及它們?cè)谒芤褐惺芡饨绛h(huán)境(溫度、離子強(qiáng)度、PH 等)的影響。用拉曼光譜研究生物分子，從簡單的氨基酸、糖、核苷酸、勻聚多肽、勻聚核苷酸、類胡蘿卜素、類葉紅素、卵磷脂、腦磷脂等類脂和維生素 B12 到復(fù)雜的酶、金屬蛋白、胰島素、激素、核酸、DNA、RNA、tRNA、葉綠素和視紫素、甚至眼球晶狀體、視網(wǎng)膜等晶體組織也進(jìn)行了拉曼光譜的考察，幾乎遍及了這個(gè)分子生物領(lǐng)域。

　　(4)法庭和鑒定科學(xué)

　　在法庭鑒定領(lǐng)域，拉曼光譜大有用武之地，尤其是激光共焦顯微拉曼光譜儀的出現(xiàn)，給法庭的物證鑒定提供了重要的設(shè)備。拉曼光譜可以分析固體和液體狀的爆炸物及微量的槍擊殘留物，可以探測(cè)和分析違禁藥品，甚至混在粉末物質(zhì)中的微量毒品，麻醉品粉末也可被檢測(cè)出來。由于解決了油漆涂層組分的難點(diǎn)，在分析交通事故物證方面發(fā)揮了重要作用。利用顯微拉曼光譜還可以對(duì)各種碳素筆的微量筆跡進(jìn)行拉曼光譜研究。另外，利用紅外光譜和拉曼光譜的互補(bǔ)特性，采用雙譜對(duì)微量物證同時(shí)分析并加以對(duì)比，還可以增加鑒定的可靠性。

　　(5)工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制

　　工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品質(zhì)量的控制是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同時(shí)生產(chǎn)工程往往強(qiáng)調(diào)連續(xù)性，拉曼光譜的無損、不接觸式的探測(cè)和快速的分析方法尤其符合工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要，因此在商品檢測(cè)，生產(chǎn)流程監(jiān)控中起到了重要作用。如金剛石鍍膜生產(chǎn)中，拉曼光譜可以快速分析金剛石的純度、均勻性結(jié)晶化程度及內(nèi)部應(yīng)力，因此主要的金剛石鍍膜生產(chǎn)廠或?qū)嶒?yàn)室都利用快速拉曼分析資料的反饋迅速調(diào)整制造過程，使得金剛石薄膜的質(zhì)量得到大幅度改善。其它利用拉曼光譜進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和控制的領(lǐng)域還有半導(dǎo)體芯片生長、聚合物生產(chǎn)、類鉆石碳的質(zhì)量檢測(cè)、計(jì)算機(jī)硬盤表面鍍膜質(zhì)量的檢測(cè)等。

　　(6)環(huán)境保護(hù)

　　在環(huán)境保護(hù)方面，拉曼光譜的應(yīng)用主要是對(duì)大氣和水中的污染物實(shí)現(xiàn)分析和檢測(cè)。利用拉曼散射的雷達(dá)激光系統(tǒng)，使用大功率的脈沖激光照射污染區(qū)域上空，用接收望遠(yuǎn)鏡觀察拉曼散射，根據(jù)探測(cè)到的特征峰及其強(qiáng)度可以確定污染大氣中的污染物及其濃度。對(duì)中污染物的檢測(cè)，拉曼光譜有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，特別是諸多新的拉曼光譜技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助分析方法迅速發(fā)展起來以后，拉曼光譜在水質(zhì)分析中實(shí)現(xiàn)定量和實(shí)時(shí)檢測(cè)正逐漸成為可能，并有望從傳統(tǒng)分析方法中獲得重要的一席之位。

　　(7)地質(zhì)考古

　　在地質(zhì)上，拉曼光譜可以對(duì)礦石從成分和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析;在寶石鑒定上，寶石偽造者在有缺陷的寶石中填入特別的、折射率相當(dāng)?shù)臉渲虿ＡВ沟迷谡z測(cè)(在顯微鏡)下無法看出瑕疵，然而拉曼系統(tǒng)能在數(shù)秒內(nèi)根據(jù)光譜和影像清楚地顯示出瑕疵處及其填充物。在考古上，拉曼光譜可以對(duì)古代工藝品進(jìn)行無損鑒定和分析，也可以對(duì)工藝品原始材料的拉曼光譜分析，依其拉曼峰找出吻合的材料來對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，重現(xiàn)原來的色彩和樣貌。拉曼光譜分析法可提供快速、簡單、可重復(fù)、無損傷的定性定量分析，拉曼譜線的數(shù)目、拉曼位移和譜線強(qiáng)度等參量提供了被散射分子及晶體結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，揭示原子的空間排列和相互作用。拉曼光譜分析法無需樣品準(zhǔn)備，樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英和光纖測(cè)量。由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學(xué)化合物的理想工具。拉曼一次可以同時(shí)覆蓋 50～4000 波數(shù)的區(qū)間，可對(duì)有機(jī)物及無機(jī)物進(jìn)行分析。拉曼光譜譜峰清晰尖銳，適合定量研究、數(shù)據(jù)庫搜索以及運(yùn)用差異分析進(jìn)行定性研究。
       在化學(xué)結(jié)構(gòu)分析中，獨(dú)立的拉曼區(qū)間的強(qiáng)度可以和功能集團(tuán)的數(shù)量相關(guān)。紫外拉曼和共焦顯微拉曼光譜等新拉曼技術(shù)的出現(xiàn)，解決了拉曼光譜熒光干擾大、固有的靈敏度低等問題。拉曼光譜技術(shù)與光導(dǎo)纖維技術(shù)以及其他光譜、色譜技術(shù)的聯(lián)用使得拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。近年來隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、硅納米線材料和納秒、皮秒激光器其他光譜新技術(shù)的不斷革新，使拉曼光譜的應(yīng)用范圍得到了進(jìn)一步的拓寬。
      目前，拉曼技術(shù)在應(yīng)用方面有幾個(gè)熱門：一是在生物學(xué)方面，可實(shí)現(xiàn)生物體的無損細(xì)胞水平的研究，這對(duì)于器官病變的診斷、DNA的遺傳變異研究和某些細(xì)胞成分及結(jié)構(gòu)的分析是具有十分重要的臨床學(xué)意義的;二是在考古學(xué)和古生物學(xué)化石研究方面的應(yīng)用，運(yùn)用拉曼技術(shù)可對(duì)不同年代的文物、不同進(jìn)化過程的化石作出分子學(xué)水平的鑒定，為考古學(xué)和進(jìn)化論科學(xué)的研究作出有力的輔證;三是在天文學(xué)和地殼巖層的研究領(lǐng)域，通過對(duì)行星隕石及地殼不同層次巖層的成分分析，可對(duì)不同行星上的地況地貌和地殼的演化過程作出推斷;最后，在過程分析方面，現(xiàn)代拉曼光譜技術(shù)已不僅僅局限于物質(zhì)的靜態(tài)研究，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)過程的在線觀察，比如高溫高壓狀態(tài)下物質(zhì)的分子間、分子內(nèi)結(jié)構(gòu)變化及晶型的轉(zhuǎn)變，藥物生產(chǎn)過程中的在線監(jiān)測(cè)等。相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，拉曼技術(shù)的科研前景將會(huì)越來越廣闊。

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