多领域检测利器：卓立汉光自动聚焦拉曼光谱系统的典型应用解析

卓立汉光全新推出自动聚焦拉曼光谱系统。该系统通过智能化实时调焦技术，显著提升样品检测的可靠性和效率，有效解决样品表面不平整等导致的聚焦困难、信号采集不稳定等问题，具备高稳定、高分辨率、高速扫描等性能优势，可实现三维化学组分的信息检测，其适用于材料科学、生物医药、半导体等领域的微区化学成分分析。

引言

拉曼光谱作为分子 “指纹” 识别技术，在微区化学成分分析中不可或缺，但传统拉曼图像扫描模式面临多重挑战：样品厚度不均导致局部离焦、动态环境下聚焦漂移、粗糙表面信号采集稳定性差等，严重限制了对复杂结构样品（如半导体晶圆、生物组织、药物制剂）的精准表征。

未解决这一难题，卓立汉光推出自动聚焦拉曼光谱系统，通过智能化聚焦控制与优化光路设计，实现对样品表面形貌的动态追踪与实时校正，无需手动干预即可完成复杂样品的高效、高保真检测，为科研与工业领域提供了全新的拉曼化学成像解决方案。

性能优势

系统以 “实时聚焦 + 精准检测” 为核心设计理念，通过多模块协同实现复杂样品的高效表征：

• 三维成像能力：搭配激光共焦光路设计，采集样品表面化学组分信息，通过三维数据构造表面成分图像。

• 高频实时响应：优化光路与快速聚焦算法，响应速度块，可实百Hz高频响应，实现真正意义上的焦平面实时追踪；

• 亚微米级灵敏度：集成高灵敏度光学传感器与模拟电路快速反馈模块，压电陶瓷驱动物镜动态追踪样品表面，可实现亚微米尺度焦深变化识别，超越拉曼光谱分辨极限

• 强抗干扰能力：抗环境振动干扰设计，适合长时间连续扫描，具备高稳定性。

• 低损伤检测：激光连续可调功率，有效避免样品光损伤，适合生物活细胞、有机材料等敏感体系

• 高空间分辨率：搭配高数值孔径物镜与优化的光路设计，空间分辨率低至0.5um，清晰解析微区化学分布差异。

• 可拓展性强：可升级相关配置，同步输出表面形貌图

典型应用场景

材料科学：半导体晶圆缺陷分析、电池极片成分分布、薄膜材料层间界面表征、高分子聚合物相分离研究等。

生物医药：组织切片微区成分成像、活细胞代谢物动态监测、蛋白质构象变化分析等。

制药领域：药片活性成分分布均匀性检测、缓释制剂包膜成分分析、中药微丸多组分识别等。

考古与文博：陶瓷釉料分层成分鉴定、壁画颜料微区分析、文物表面腐蚀产物表征等。

环境监测：微塑料颗粒成分与形貌关联分析、大气颗粒物化学组成溯源等。

测试案例

WSe晶圆表面成分成像

采用 532nm 激光器对WSe 晶圆（检测范围 5.5×5cm）进行分析，对同一片晶圆进行非自动聚焦采集时，可以清晰看到样品的离焦情况，拉曼光谱信号“山脊状”分布，无法反映真实成分分布。使用自动共聚焦技术检测时，可使样品表面始终处于精准对焦状态，拉曼信号强度呈现均匀分布。此外，且捕捉到少量因局部成核、薄膜增厚导致的强信号点，为晶圆生长缺陷分析提供关键依据。

图 WSe晶圆样品，a（非自动聚焦）b（自动聚焦）的拉曼成像平面图；c（非自动聚焦）d（自动聚焦）的拉曼成像剖面图

先进陶瓷材料

先进陶瓷（又称高性能陶瓷或工程陶瓷）是一类具有优异力学、热学、电学或化学性能的无机非金属材料，广泛应用于高科技和工业领域。采用532nm激光器检测先进陶瓷材料，检测范围50x50um，其形貌高度变化约为40um。采用非自动聚集技术对陶瓷表面进行拉曼成像时，仅部分样品区域能保持清晰对焦，可以清晰看到样品的离焦情况。下图（使用自动共聚焦技术），可使样品表面始终处于精准对焦状态。

图 先进陶瓷材料，a（非自动聚焦）b（自动聚焦）的拉曼成像平面图；c（非自动聚焦）d（自动聚焦）的拉曼成像剖面图

结论

卓立汉光自动聚焦拉曼光谱系统凭借智能化实时调焦技术与优化光路设计，有效克服了传统拉曼光谱在复杂样品检测中的离焦、信号不稳定等难题，实现了物质化学成像分析，为材料科学、生物医药、制药、考古以及环境监测等诸多领域的微区成分精准分析提供了切实可行的优质解决方案。