聚合物多層膜正扮演著越來越重要的角色。這種薄膜例如被用于食品保護(hù)、包裝或絕緣材料等。

圖1。 共聚焦檢測的原理。

共聚焦拉曼顯微鏡是用于聚合物薄膜三維表征的非常合適的工具。共聚焦設(shè)置提供了比較高的空間分辨率，并且能夠可視化聚合物薄膜內(nèi)的任何化學(xué)成分。通過掃描聚焦的激光束到定義區(qū)域，可以生成拉曼圖像(組分分布)。通過在樣品中移動焦點(diǎn)位置，可以測量譜深度分布。

共聚焦檢測的原理描述在圖1中。針孔孔徑拒絕來自樣品上任何非聚焦點(diǎn)的剩余散射光

我們在多層聚合物薄膜上沿著深度方向(XZ映射)進(jìn)行了共聚焦拉曼映射。在樣品深度處測量的各種拉曼光譜如圖2所示。每條光譜代表聚合物薄膜內(nèi)特定的化學(xué)成分。不同聚合物層在圖2中以顏色編碼圖像清晰顯示。所研究的薄膜包含三層。

圖像分析軟件提供了測量圖像中各層厚度的能力。因此，第一層的厚度可以估計(jì)為11 μm，第二層的厚度可以估計(jì)為7 μm。

圖2。 多層聚合物薄膜的深度剖面(XZ拉曼共聚焦成像)。不同聚合物層清晰可見：聚丙烯(紅色)、丙烯酸粘合劑層(綠色)、聚對苯二甲酸乙二酯(藍(lán)色)。

結(jié)論：我們展示了拉曼共聚焦顯微鏡在聚合物深入分析中的能力。多層聚合物薄膜中每種化學(xué)成分的分布可以用高空間分辨率進(jìn)行可視化。

審核編輯 黃宇