使用拉曼共聚焦方法对多层聚合物薄膜进行深度分析

聚合物多层膜正扮演着越来越重要的角色。这种薄膜例如被用于食品保护、包装或绝缘材料等。

图1。 共聚焦检测的原理。

共聚焦拉曼显微镜是用于聚合物薄膜三维表征的非常合适的工具。共聚焦设置提供了比较高的空间分辨率，并且能够可视化聚合物薄膜内的任何化学成分。通过扫描聚焦的激光束到定义区域，可以生成拉曼图像(组分分布)。通过在样品中移动焦点位置，可以测量谱深度分布。

共聚焦检测的原理描述在图1中。针孔孔径拒绝来自样品上任何非聚焦点的剩余散射光

我们在多层聚合物薄膜上沿着深度方向(XZ映射)进行了共聚焦拉曼映射。在样品深度处测量的各种拉曼光谱如图2所示。每条光谱代表聚合物薄膜内特定的化学成分。不同聚合物层在图2中以颜色编码图像清晰显示。所研究的薄膜包含三层。

图像分析软件提供了测量图像中各层厚度的能力。因此，第一层的厚度可以估计为11 µm，第二层的厚度可以估计为7 µm。

图2。 多层聚合物薄膜的深度剖面(XZ拉曼共聚焦成像)。不同聚合物层清晰可见：聚丙烯(红色)、丙烯酸粘合剂层(绿色)、聚对苯二甲酸乙二酯(蓝色)。

结论：我们展示了拉曼共聚焦显微镜在聚合物深入分析中的能力。多层聚合物薄膜中每种化学成分的分布可以用高空间分辨率进行可视化。

审核编辑 黄宇