在线讲座“最新光谱技术及应⽤”QA集锦——AFM、SPRi、拉曼、荧光、GDS
5⽉8⽇， HORIBA Scientific举办了Optical School系列2017 在线讲座（2）——“最新光谱技术及应⽤”⽹络讲座，涉及：AFM、SPRi、拉曼、荧光、GDS技术，想知道⼤家都在关⼼哪些问题吗？
AFM
1这个特殊的针尖在联⽤的时候也可以⽤吗？
联⽤主要是⽤于同区域成像和针尖增强拉曼光谱（TERS），对针尖有特殊要求。
同区域成像使⽤象⿐针，TERS通常使⽤镀⾦针尖或镀银针尖。⽬前，HORIBA能够提供商业化的镀⾦和镀银针尖。
2使⽤拉曼时，并没有看到任何针尖，针尖的作⽤仅仅是增⼤拉曼信号吗？
独⽴拉曼光谱仪不需要针尖。由于拉曼散射信号弱，⼤家发展了⼀些增强的⽅法，如TERS,SERS等等。SERS通常通过纳⽶尺度的贵⾦属实现信号增强。⽽TERS则是利⽤纳⽶尺度的贵⾦属（或贵⾦属镀膜）针尖来实现增强。TERS的优势在于可以突破衍射极限，实现纳⽶尺度的空间分辨率。
3有别家AFM和Horiba Raman，能否连接呢？
我们HORIBA Raman 可以和其它AFM 联⽤，但我们是可以提供整套解决⽅案的，光路的耦合和TERS的验收
6你们公司有拉曼的数据库吗？
我们有数据库，基本版有近2000谱，升级版有超过1万条光谱
5液体测量有预处理吗？
普通液体⽆需前处理，直接滴加
6如果是⾃制TERS针尖的话是⽤普通的AFM针尖制作么？
TERS针尖实际就是普通AFM针尖外⾯镀⼀层⾦或者银实现的。⽬前，已有⽼师的课题组可以通过电化学法对普通针尖外⾯镀⼀层⾦或者银。
7刚刚PPT选择光源偏振⽅向、波长和⾓度分别是怎么确定的？
TERS实验中，⼊射的⾓度和光源的偏振⽅向的选择可以理论计算进⾏优化。⼀般来说，从侧⾯耦合效率⾼，同时避免针尖对激光的遮挡。激发光波长的选择主要取决于纳⽶材料的等离⼦吸收峰的位置，银
纳⽶颗粒的吸收振动峰在400nm附近，⾦纳⽶颗粒的吸收峰在520nm附近，考虑纳⽶材料聚集后，吸收振动峰的位移，对于镀⾦针尖选择638nm附近的激发波长激发，对于镀银针尖选择532nm附近的激发波长进⾏激发。
SPRi
1SPRi与QCMD的差别是什么？
QCMD响应的振动频率改变，当芯⽚表⾯质量改变引发的振动频率改变。
SPRi响应的是折射率的改变，通过折射率的改变推算芯⽚表⾯的质量改变。
QCMD与SPRi均能提供动⼒学数据，但SPRi⽬前可以同时测400对相互作⽤，QCMD的通量受限制。
2请SPRi的检出限是多少？
对于DNA、蛋⽩可以做到0.1nM⽔平。换算成质量pg/mm⽔平。引⼊纳⽶颗粒信号放⼤，可以检测到100fM级别，甚⾄更低。
3是怎么固定在芯⽚上的？
gd新专辑
通过表⾯化学将配体固定在芯⽚上。⽬前，DNA、蛋⽩、细菌、细胞、⼩分⼦均能通过表⾯化学固定在芯⽚表⾯。
4能不能把PPT第24页引⽤的⽂献发在公屏上？
系列⽂章：
Malic, L., Sandros, M. G. & Tabrizian, M. Designed biointerface using nearinfrared quantum dots for ultrasensitive surface plasmon resonance imaging biosensors. Anal. Chem. 83, 5222–5229 (2011).
Vance, S.A. & Sandros, M.G. Zeptomole Detection of C-Reactive Protein in Serum by  Nanoparticle Amplified Surface Plasmon Resonance Imaging Aptasensor. Sci. Rep. 4, 5129; DOI:10.1038/srep05129 (2014).
拉曼
1液体和⽓体怎么检测？
拉曼测试液体的⽅法：
1/封在⽑细管⾥测试。⽑细管因有上壁和下壁使得聚焦到液体困难，建议可以⽤酒精、四氯化碳等信号⽐较好的液体进⾏练习。
2/盖玻⽚封凹槽载玻⽚进⾏封⽚，可以在盖玻⽚四周涂上指甲油，防⽌液体挥发。
3/利⽤⽯英⽐⾊⽫，盖上盖⼦，⽤封⼝膜进⾏封⼝，平躺在显微镜下测试。好处是聚焦⽅便，
但液体量需要⼤，常⽤⽯英⽐⾊⽫为1mL容量。
4/放在浅⼝多孔板⾥测，主要是针对样品数量⽐较⼤的情况。需注意多孔板基底的信号。
2拉曼液体监测有标准谱库吗？
常见的纯样（酒精、丙酮、四氯化碳等）有标准图库。
3如果液体不挥发的话，测液体时需要⽤盖破⽚吗？
盖玻⽚主要是防⽌液体挥发，保护物镜，液体不挥发不需要。
4晶界测量时怎么做呢？
两个思路：⼀个是宏观上能够看到晶体界⾯的差异，选择不同的晶体界⾯分别进⾏拉曼测试。另⼀个是宏观上差异不明显，建议在可能的区域做⼤⾯积拉曼成像，对⽐成像中的单谱，寻单谱与单谱的差异。
5我⽤⽑细管测量液体拉曼，特别不好，电解池是什么样的？会不会好测⼀些？
建议先⽤标准样品先进⾏练习，借助于“实时采集”寻到信号样品最强的信号。或者⽤Z轴⽅向上的成像，辅助聚焦。
荧光
1磷光是三线态到基态？
磷光是指由最低的电⼦激法三重态所产⽣的辐射跃迁⽽伴随的发射光。
2校正是指什么？
校正分为：峰位校正和强度校正。峰位校正是校准波长的准确性，在软件的RTC模式可分别对激发峰位和发射峰位进⾏校准。强度校正是由于各种光学元器件（包括光栅、反射镜和检测器等）对不同波长的响应效率不同，通过标准⽅法，对其响应效率做出的校正，这部分校正⼯作在我们仪器出⼚时完成，只需要⼤家在测试中调⽤校正曲线（因⼦）即可。
3在扫三维荧光时，只变步长，别的条件不变，为什么收到的信息强度不⼀样？
这个情况需要⽼师提供实验的细节信息，我们才能做进⼀步的判断和回复。通常与参数设置和样品属性相关。例如：如初始步长设置较⼤（例如10nm），扫描过程中可能会因为步进⼤⽽忽略（丢失）⼀些样品发光信息，这时只需要将步长调⼩后，再次扫描。
4请每次实验测得的空⽩样吸收值都⼤于样品的吸收值，换空⽩样和⽐⾊⽫也没有改善，实验数据出现负值？
出现这种问题的话，有可能是空⽩样品和待测样品之间存在⼀些差异，例如：盐度、PH值等，这些因素引起吸收误差。还请⽼师进⼀步与我们联系。
6⼤批量污⽔样品，重复使⽤⽐⾊⽫的污染问题如何快速解决？
通常清洗⽐⾊⽫，需要考虑使⽤超纯⽔清洗，如果⽔不溶解的样品，可以采⽤相似相容的原则，使⽤合适溶剂清洗。
6量⼦产率是⼀种定量强度⼤⼩的⽅法吗？
量⼦产率反映的是样品的发光效率。简单⽤强度定义不太准确。例如，在⼀定的浓度线性范围内，浓度增加，强度⼀定增加，但是量⼦产率是⼀样的。
GDS
1第⼀次听说这个，这个和SIMS和XPS深度谱差别在哪⾥呢？
脉冲辉光放电光谱仪的分析速度为微⽶每分钟，SIMS的分析速度为纳⽶每分钟。此外，辉光放电光谱仪⽆需使⽤超⾼真空，不受基体效应影响。
在检测灵敏度⽅⾯，SIMS的分析物检测效率⽐辉光放电光谱仪的光⼦⽣产/收集要⾼⼏个数量级，SIMS可以获得⾮常⾼的绝对灵敏度。缓慢的剥蚀速率和⾼检测效率使得SIMS的检测限（LOD）很低，通常表⽰为atoms/cm3或者单分⼦层，⽽辉光放电光谱仪为ppm。
XPS是⼀种⽤于测定材料中元素构成、化学式，以及其中所含元素化学态和电⼦态的定量能谱技术。采⽤X射线照射被分析物，以测量材料表⾯以下1纳⽶到10纳⽶范围内逸出电⼦的动能和数量，从⽽得到X射线光电⼦能谱，可获得材料表⾯化学环境的信息。
XPS耦合⼀个溅射离⼦还可进⾏深度剖析：每剥蚀⼀层样品，XPS就检测⼀次材料表⾯。GD-OES可测试包括H在内的70多种元素以及H的同位素D，GD-OES分析的是被剥蚀下来的样品颗粒，⽽XPS分析的是剥蚀后的样品表⾯。
XPS的溅射⾮常缓慢，实际测试中能够分析的最⼤深度约为500nm。GD-OES的溅射速率相对很快，能够分析⼏纳⽶到150µm厚的样品。当被分析层包埋在较深的镀层时，XPS ⽆法直接进⾏分析，此时GD-OES可以轻松地剥蚀掉被分析层上的镀层后再使⽤XPS进⾏分析，当然也可以直接使⽤GD-OES进⾏分析。
2不好意思，没有听太懂原理，能再详细⼀下吗？
辉光放电腔室内充满低压氩⽓，当施加在放电两极的电压达到⼀定值，超过激发氩⽓所需的能量即可形成辉光放电，放电⽓体离解为正电荷离⼦和⾃由电⼦。在电场的作⽤下，正电荷离⼦加速轰击到（阴极）样品表⾯，产⽣阴极溅射。在放电区域内，溅射的元素原⼦与电⼦相互碰撞被激化⽽发光。
整个过程是个动态的，氩⽓离⼦持续轰击样品表⾯并溅射出样品粒⼦，样品粒⼦持续进⼊等离⼦体进⾏激发发光。因为始终有新的层在被溅射，因此光谱会持续变化。
3深度是准确的吗？如何测量深度的？
深度是需要第三⽅检测⼯具或标准曲线换算获得的，因此准确度依赖测试深度的仪器或标准曲线。辉光放电光谱仪在分析时只需确保深度分辨率⾜够即可。
4剥蚀的择优性以及不同元素溅射产额不同如何考虑呢？
在定性分析时⽆需考虑，定量分析时标准曲线已经将这部分的变化涵盖在了曲线的系数中。
5每种元素的辉光放电光谱颜⾊都是固定的吗？和激发电压（射频电压）没有关系吗？
每个元素的原⼦发射谱线是固定的，每台仪器在⽣产时会选每个元素最灵敏或次灵敏的发射谱线，选定后就不会再更改，所以是固定的。测试时设置的条件只是影响剥蚀速率和深度分辨率等。
HORIBA 光谱学院
HORIBA及其旗下有着近 200 年光学光谱历史经验的 Jobin Yvon，⼀直致⼒于为⽤户普及相关基础知识。为此特创⽴ Optical School，以传播光学光谱相关基础知识和最新应⽤进展。
⽆论是刚接触光学光谱的学⽣，还是希望有所建树的研究者，都能在这⾥到适合⾃⼰的学习资料及课程：