在傳統(tǒng)拉曼光譜分析中，人們習(xí)慣將注意力集中在所謂的“指紋區(qū)"——即300至1800 cm?1范圍內(nèi)那些歸屬于特定化學(xué)鍵振動和官能團的特征峰。然而，在200 cm?1以下的低波數(shù)區(qū)域，蘊藏著另一層更為隱秘的分子信息：晶格振動、聲子模式、層間相互作用以及弱分子間作用力。這些信號直接決定了材料的晶型結(jié)構(gòu)、相變行為、結(jié)晶度乃至宏觀物理化學(xué)性質(zhì)。能否有效獲取這一區(qū)域的拉曼信號，長期以來是衡量一臺拉曼光譜儀技術(shù)水準(zhǔn)的關(guān)鍵分水嶺。

技術(shù)難點：為什么低波數(shù)信號“看不見"

低波數(shù)拉曼信號檢測之所以困難，根源在于其與瑞利散射線的距離極近。瑞利散射的強度通常比拉曼散射高出數(shù)個數(shù)量級，而用于濾除激光瑞利散射的陷波濾光片或邊緣濾光片，其截止頻率往往決定了光譜儀能探測到的最靠近激光線的拉曼位移。傳統(tǒng)便攜式拉曼光譜儀的低波數(shù)截止通常在150至200 cm?1，這意味著晶格振動、層間相互作用等大量關(guān)鍵信息被直接截斷。若想突破這一限制，需要在光學(xué)濾光片設(shè)計、激光線寬壓窄、以及整機雜散光抑制等方面進行系統(tǒng)性工程優(yōu)化。

Lightnovo RG Pro：將低波數(shù)門檻推進至25 cm?1

丹麥Lightnovo公司在其RGs系列高分辨率便攜式拉曼光譜儀的基礎(chǔ)上，推出了RG Pro型號，將低波數(shù)檢測能力從常規(guī)的70 cm?1進一步下探至25 cm?1。這意味著光譜儀可以捕捉到低于傳統(tǒng)儀器一個數(shù)量級的振動信息——那些反映晶體結(jié)構(gòu)中長程有序性、分子間堆積方式以及二維材料層間耦合的微弱信號，第一次在便攜式設(shè)備上變得清晰可辨。

這一突破的實現(xiàn)，依賴于Lightnovo在光學(xué)系統(tǒng)上的幾項核心技術(shù)積累。首先是高通量透射式衍射光學(xué)設(shè)計，從樣品到探測器的光效率高達85%，保證了即便在靠近激光線的極低波數(shù)區(qū)域，仍有足夠的光子通量抵達探測器。其次是針對低波數(shù)測量優(yōu)化的THz波段濾光組件，其陡峭的截止邊沿有效抑制了瑞利散射的殘余泄露，同時最大限度地保留了靠近激光線的拉曼信號。此外，激光器本身0.05%/8小時的功率穩(wěn)定性，也為長時間積分采集微弱低波數(shù)信號提供了必要的前提條件。

以標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)單質(zhì)硫為例，其具有明確低于200 cm?1的晶格振動模式，是校驗低波數(shù)拉曼位移準(zhǔn)確度的理想標(biāo)樣。在RG Pro上，這些低波數(shù)特征峰可以被穩(wěn)定、重復(fù)地檢出，驗證了系統(tǒng)從25 cm?1至指紋區(qū)全波段的數(shù)據(jù)連貫性與光譜精度。

從材料科學(xué)到制藥工業(yè)：低波數(shù)信息的實用價值

低波數(shù)拉曼能力的實用意義遠(yuǎn)不止于“多看到幾個峰"。在二維材料研究中，MoS?、石墨烯等材料的層數(shù)鑒別、堆垛方式以及缺陷類型，直接反映在低波數(shù)區(qū)域的層間振動模式（剪切模和呼吸模）上——這些信號在常規(guī)便攜式拉曼上幾乎無法獲取。在制藥行業(yè)，許多活性藥物成分（API）存在多晶型現(xiàn)象，不同晶型雖化學(xué)組成相同，但溶解度和生物利用度差異顯著。低波數(shù)區(qū)域的晶格振動峰是區(qū)分這些晶型靈敏的“指紋"之一，對于制劑質(zhì)量控制與仿制藥研發(fā)至關(guān)重要。在MOF/COF等框架材料研究中，骨架的低頻振動模式直接關(guān)聯(lián)孔道結(jié)構(gòu)的剛性與客體的吸附行為。

便攜形態(tài)下的科研級性能

值得強調(diào)的是，這一切都集成在一臺尺寸僅為257×110×61 mm、重量1.5 kg的設(shè)備之中。傳統(tǒng)上，如此級別的低波數(shù)性能幾乎專屬于占地數(shù)平方米的臺式大型拉曼系統(tǒng)。Lightnovo通過緊湊化的光學(xué)設(shè)計與高效的器件集成，將這一能力“裝進了背包"。設(shè)備支持藍牙與USB-C連接，可通過PC或Android智能手機的Miraspec軟件完成數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，真正實現(xiàn)了實驗室級性能的現(xiàn)場化部署。

關(guān)于供應(yīng)與服務(wù)

北京泰坤工業(yè)設(shè)備有限公司作為丹麥Lightnovo在中國區(qū)的總代理，全面負(fù)責(zé)RGs系列高分辨率便攜式拉曼光譜儀在國內(nèi)的技術(shù)咨詢、銷售與售后支持。該公司在儀器儀表領(lǐng)域擁有近二十年的行業(yè)經(jīng)驗，與多家歐美企業(yè)保持著長期合作關(guān)系。無論是二維材料表征、藥物晶型分析，還是原位反應(yīng)監(jiān)測等場景，用戶均可通過北京泰坤獲取從方案設(shè)計到設(shè)備交付的全流程服務(wù)。

對于材料科學(xué)、納米技術(shù)、制藥研發(fā)等領(lǐng)域的科研與工業(yè)用戶而言，低波數(shù)拉曼不再是實驗室臺面大型儀器的“特權(quán)"。當(dāng)一臺可以隨身攜帶的光譜儀，能夠清晰捕捉到材料最深層晶格振動的那一刻，便攜式拉曼才真正邁入了“科研級"的門檻。