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、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的任何化學成分。通過掃描聚焦的激光束到定義區域，可以生成拉曼圖像(組分分布)。通過在樣品中移動焦點位置，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特定的化學成分。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為11 μm，第二層的厚度可以估計為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(藍色)。

結論：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成分的分布可以用高空間分辨率進行可視化。

審核編輯 黃宇