顯微拉曼成像系統結合了顯微鏡技術與拉曼光譜分析，其核心原理基于拉曼散射效應。當激光束照射到樣品上時，光子與樣品分子發生非彈性碰撞，導致光子能量改變，產生拉曼散射光。這些散射光攜帶了樣品分子的振動、轉動等信息，通過光譜儀分光并檢測后，可得到拉曼光譜。具體過程如下：
 

　　1.激光激發：系統使用單色激光作為激發光源，常用的有氬離子激光器、固體激光器等，產生的激光波長穩定性好。
 

　　2.信號收集：激光聚焦到樣品微區后，產生的拉曼散射光由顯微鏡物鏡收集。共焦設計是關鍵，它利用空間濾波(如小孔光闌)排除來自樣品離焦區域的雜散光，顯著提高系統的光學分辨率和縱向層析能力。
 

　　3.光譜分析：收集到的拉曼光經陷波濾波器過濾掉瑞利散射光后，進入光譜儀進行分光，再由高靈敏度探測器(如CCD)接收并轉換為電信號，獲得樣品微區的拉曼光譜圖。
 

　　4.成像構建：通過逐點掃描樣品表面，并利用拉曼位移-強度數據重構出二維或三維化學分布圖像，實現“光譜成像”。
 

　　顯微拉曼成像系統的使用注意事項：
 

　　1.環境要求：拉曼光譜儀對環境光和振動敏感，需在暗室或遮光罩內操作，并放置在防震臺上，以保證測量結果的穩定性和準確性。
 

　　2.激光安全：高功率激光可能對眼睛和皮膚造成不可逆損傷，操作時需佩戴防護眼鏡，避免直視激光光束，尤其是在打開激光開關后，切勿直接目擊激光輸出端口和拉曼探頭的頂端。
 

　　3.樣品兼容性：確認樣品不會因激光照射而發生化學反應、熔化、燃燒等現象。對于一些易受激光損傷的樣品，如生物組織、有機物等，要特別謹慎地選擇激光功率和曝光時間。
 

　　4.防止污染：保持光學元件的清潔，避免樣品表面的灰塵、油污等雜質影響測量結果。在更換樣品時，要注意防止交叉污染。
 

　　5.參數優化：根據不同的樣品類型和研究目的，合理優化各項參數，以獲得測量效果。例如，對于弱拉曼散射信號的樣品，可以適當增加曝光時間或提高激光功率，但要注意避免過度曝光導致信號飽和或樣品損傷。