相干反斯托克斯拉曼光譜儀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(xué)和物理及相關(guān)領(lǐng)域的光譜技術(shù)。和拉曼光譜類似，其對(duì)于分子相同的振動(dòng)能級(jí)特征，典型的是化學(xué)鍵的原子間振動(dòng)，具有較高的檢測(cè)靈敏度。和普通拉曼光譜學(xué)不同之處在于，CARS采用多個(gè)光子協(xié)同工作共同來檢測(cè)分子的振動(dòng)特性，因此其產(chǎn)生的信號(hào)光子之間彼此具有相關(guān)性。因此CARS信號(hào)強(qiáng)度通常比自發(fā)拉曼散射信號(hào)要高若干個(gè)量級(jí)。
相干反斯托克斯拉曼光譜儀系統(tǒng)特點(diǎn)：
多功能合一，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)進(jìn)行多種測(cè)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(tǒng)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(dòng)位移臺(tái)實(shí)現(xiàn)2D和3D掃描成像，成像速度快，精度高
1.成像分辨率高（CARSXYZ<0.7μм，RamanXY<300nm，Z<700nm）
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640μmx640μm，結(jié)合電動(dòng)位移臺(tái)可實(shí)現(xiàn)更大范圍成像）
光譜精度高，測(cè)量范圍大，高信噪比
1.光譜分辨率高（CARS7cm-1/Raman0.25cm-1）
2.光譜測(cè)量范圍大（CARS985到5000cm-1/Raman75到6000cm-1）
3.針孔（Pinhole）共聚焦，成像質(zhì)量好，有效抑制雜散光
相干反斯托克斯拉曼光譜儀是一種可靠的溫度和組分（species)分析的激光診斷系統(tǒng)，它適用于燃燒系統(tǒng)（火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其他燃燒)的光學(xué)診斷分析，尤其勝任傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)無法測(cè)量的惡劣環(huán)境的測(cè)量。系統(tǒng)CARS使用一定能量強(qiáng)度的激光束聚焦到樣品中，聚焦點(diǎn)探針體積內(nèi)與共振分子反應(yīng)，產(chǎn)生相干信號(hào)光束，該信號(hào)光束導(dǎo)入到光譜儀中，通過光譜儀分析光譜，從而取得燃燒溫度和組分濃度結(jié)果。
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