TERS (Tip Enhanced Raman Spectroscopy) 突破了拉曼亚微米级的衍射极限,实现纳米尺度的空间分辨率。另
外,无需标记,超高分辨率的成像技术扩展应用到不同领域。
TERS成像是在AFM和拉曼联用系统上进行的,该系统中,扫描探针显微镜 (包括原子力显微镜、扫描隧道显
微镜和音叉模式) 通过光电和机械耦合,与一台共焦拉曼光谱仪集成在一起。
扫描探针显微镜可以实现纳米尺度成像,通过耦合部件,将激光耦合到功能化的的针尖尖端上,针尖增强拉曼光谱系统采用一枚金属化的针尖 (通常是镀金或镀银的针尖),把入射激光聚集到针尖的尖端,针尖不仅充当纳米源头,而且还起到局域磁场增强的作用,极大地提高了拉曼的灵敏度,增强因子可以达到103-107倍,而探测的体积则仅限于针尖下“纳米”范围内。两台仪器的光路以共焦的形式藕合在一起,这种光学耦合有透射或反射两种不同的配置,各有其优点和不足,如下页左上图所示。
透射型配置可以使用高数值孔径 (NA) 的物镜,包括油镜,激发光在焦点处可达到很高的功率密度,从而可以收集到很强的信号,但是透射型配置只适用于透明的样品。反射型配置则无须考虑样品透明还是不透明,但是只能使用较小数值孔径 (NA) 的物镜。
通过逐点扫描和同步光谱采集的结合,可以实现近场拉曼成像,其横向分辨率优于10 nm。