相干反斯托克斯拉曼光譜coherent anti-Stokes Raman scattering也稱作相干反斯托克斯拉曼散射光譜(CARS)。它是一種主要用于化學和物理及相關領域的光譜技術。和拉曼光譜類似，其對于分子相同的振動能級特征，典型的是化學鍵的原子間振動，具有較高的檢測靈敏度。和普通拉曼光譜學不同之處在于，CARS 采用多個光子協同工作共同來檢測分子的振動特性，因此其產生的信號光子之間彼此具有相關性。因此CARS信號強度通常比自發拉曼散射信號要高若干個量級。

 

系統簡介

RAMOS CARS相干反斯托克斯拉曼光譜系統是一臺功能十分強大的綜合測量系統，系統可實現多通道獨立測試，可同時測量F-CARS，E-CARS，拉曼光譜成像，熒光光譜成像，激光共聚焦成像。所有成像方式包含2D和3D成像。

系統搭配了一個1064nm的皮秒激光器和一個波長可調諧的OPO激光器（調諧范圍690-990nm）用于測量相干反斯托克斯拉曼，一個632.8nm的氦氖激光器用于測量拉曼和熒光光譜。

 

系統原理圖

 

 

系統特點

多功能合一，系統可實現多通道同時進行多種測量，包含：

1.相干反斯托克斯拉曼光譜散射光（F-CARS，Е-CARS，P-CARS）

2.激光共聚焦拉曼/熒光光譜（拉曼，熒光）

3.傳統激光共聚焦掃描成像顯微鏡（透射光，反射光激光共聚焦）

振鏡和電動位移臺實現2D和3D掃描成像，成像速度快，精度高

1.成像分辨率高（CARS XYZ < 0.7="">，Raman XY < 300="">，Z < 700="">）

2.成像速度快（3μs每像素，＞30萬像素每秒）

3.成像范圍大（振鏡掃描范圍640 μm x 640 μm，結合電動位移臺可實現更大范圍成像）

光譜精度高，測量范圍大，高信噪比

1.光譜分辨率高（CARS 7 cm^-1 / Raman 0.25 cm^-1）

2.光譜測量范圍大（CARS 985到5000 cm^-1 / Raman 75到6000 cm^-1）

3.針孔（Pinhole）共聚焦，成像質量好，有效抑制雜散光

 

 

應用領域

E-CARS, F-CARS, P-CARS等各種光譜學研究

納米生物學：動態活細泡成像，生物研究中的無損測量，細胞實時監控等

非生物學：半導體、液晶、聚合物、藥物成分等微結構分析和研究

 

樣品示例

各種直徑的聚酯球 (F-CARS, @3045 cm^-1)

液晶3D CARS成像@2236 cm-1

活體癌細胞CARS/TPEF雙光子熒光多通道成像