相干反斯托克斯拉曼光谱coherent anti-Stokes Raman scattering也称作相干反斯托克斯拉曼散射光谱(CARS)。它是一种主要用于化学和物理及相关领域的光谱技术。和拉曼光谱类似，其对于分子相同的振动能级特征，典型的是化学键的原子间振动，具有较高的检测灵敏度。和普通拉曼光谱学不同之处在于，CARS 采用多个光子协同工作共同来检测分子的振动特性，因此其产生的信号光子之间彼此具有相关性。因此CARS信号强度通常比自发拉曼散射信号要高若干个量级。

 

系统简介

RAMOS CARS相干反斯托克斯拉曼光谱系统是一台功能十分强大的综合测量系统，系统可实现多通道独立测试，可同时测量F-CARS，E-CARS，拉曼光谱成像，荧光光谱成像，激光共聚焦成像。所有成像方式包含2D和3D成像。

系统搭配了一个1064nm的皮秒激光器和一个波长可调谐的OPO激光器（调谐范围690-990nm）用于测量相干反斯托克斯拉曼，一个632.8nm的氦氖激光器用于测量拉曼和荧光光谱。

 

系统原理图

 

 

系统特点

多功能合一，系统可实现多通道同时进行多种测量，包含：

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

2.激光共聚焦拉曼/荧光光谱（拉曼，荧光）

3.传统激光共聚焦扫描成像显微镜（透射光，反射光激光共聚焦）

振镜和电动位移台实现2D和3D扫描成像，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，＞30万像素每秒）

3.成像范围大（振镜扫描范围640 μm x 640 μm，结合电动位移台可实现更大范围成像）

光谱精度高，测量范围大，高信噪比

1.光谱分辨率高（CARS 7 cm^-1 / Raman 0.25 cm^-1）

2.光谱测量范围大（CARS 985到5000 cm^-1 / Raman 75到6000 cm^-1）

3.针孔（Pinhole）共聚焦，成像质量好，有效抑制杂散光

 

 

应用领域

E-CARS, F-CARS, P-CARS等各种光谱学研究

纳米生物学：动态活细泡成像，生物研究中的无损测量，细胞实时监控等

非生物学：半导体、液晶、聚合物、药物成分等微结构分析和研究

 

样品示例

各种直径的聚酯球 (F-CARS, @3045 cm^-1)

液晶3D CARS成像@2236 cm-1

活体癌细胞CARS/TPEF双光子荧光多通道成像