一、對(duì)樣品“包容性”更強(qiáng)：無需復(fù)雜預(yù)處理

 

傳統(tǒng)光譜技術(shù)（如紫外-可見吸收光譜、紅外光譜）往往受限于樣品的光學(xué)特性，而光聲檢測幾乎打破了這些限制。

 

適用于強(qiáng)散射/渾濁樣品：對(duì)于渾濁液體（如血液、泥漿）、粉末（如藥品粉末、土壤顆粒）或不透明固體（如塑料、金屬鍍層），傳統(tǒng)光譜技術(shù)會(huì)因光的散射或反射導(dǎo)致信號(hào)衰減、失真，而光聲檢測器通過檢測光吸收產(chǎn)生的聲波，不受樣品透明度影響，無需對(duì)樣品進(jìn)行研磨、稀釋等預(yù)處理。

 

無需樣品透光性：例如，在檢測深色涂料中的微量成分時(shí)，紅外光譜可能因涂料強(qiáng)烈吸收光而無法獲得有效信號(hào)，光聲檢測卻能直接響應(yīng)吸收產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化聲波，準(zhǔn)確捕捉成分信息。

 

對(duì)樣品形態(tài)要求低：無論是氣體、液體、固體，還是薄膜、纖維等特殊形態(tài)，光聲檢測器都能直接檢測，無需定制樣品池或調(diào)整光路，大大簡化了分析流程。

 

二、檢測靈敏度“天花板”級(jí)：捕捉微弱信號(hào)

 

光聲檢測的靈敏度遠(yuǎn)超許多傳統(tǒng)光譜技術(shù)，這與其信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制密切相關(guān)。

 

直接響應(yīng)能量吸收：傳統(tǒng)光譜技術(shù)（如熒光光譜）的信號(hào)強(qiáng)度受量子產(chǎn)率等因素限制，而光聲信號(hào)直接與樣品吸收的光能量成正比，即使是吸收系數(shù)極低的物質(zhì)（如痕量污染物、低濃度氣體），只要有光吸收就會(huì)產(chǎn)生聲信號(hào)，理論上可實(shí)現(xiàn)單分子級(jí)檢測。

 

抗背景干擾能力強(qiáng)：環(huán)境光、儀器噪聲等光學(xué)干擾對(duì)光聲檢測影響極小，因?yàn)槁曅盘?hào)的頻率可通過調(diào)制光源精確控制，檢測器僅響應(yīng)特定頻率的聲信號(hào)，相當(dāng)于自帶“信號(hào)過濾”功能。例如，在檢測大氣中ppb級(jí)（10??）的有害氣體時(shí)，光聲檢測器能有效排除陽光等背景光干擾，而紫外吸收光譜可能因背景噪聲難以區(qū)分微弱信號(hào)。

 

三、空間分辨率更優(yōu)：實(shí)現(xiàn)微區(qū)與深度分析

 

光聲檢測在空間維度上的優(yōu)勢，使其在微區(qū)分析和分層檢測中不可替代。

 

高空間分辨率：通過聚焦光源，光聲檢測器可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)的空間分辨率，適合分析樣品表面或內(nèi)部的微小區(qū)域（如生物細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器、材料的微結(jié)構(gòu)缺陷）。傳統(tǒng)紅外光譜的空間分辨率受衍射極限限制，通常在微米級(jí)別以上，難以滿足微區(qū)分析需求。

 

深度分層檢測：利用光的穿透深度與波長的關(guān)系，通過調(diào)節(jié)入射光波長，光聲信號(hào)可反映樣品不同深度的成分信息（如皮膚表層與深層的成分差異、多層材料的界面特性）。這種“無損深度剖析”能力是許多傳統(tǒng)光譜技術(shù)（如拉曼光譜）難以實(shí)現(xiàn)的，后者更多反映樣品表面或淺表層信息。

 

四、適用光譜范圍更廣：突破光學(xué)材料限制

 

傳統(tǒng)光譜技術(shù)的檢測范圍往往受限于光學(xué)元件（如光柵、檢測器）的材質(zhì)，而光聲檢測幾乎覆蓋從紫外到太赫茲的全光譜范圍。

 

無光學(xué)元件限制：例如，在太赫茲波段，傳統(tǒng)光譜儀因缺乏高效的光學(xué)透鏡和檢測器而難以應(yīng)用，而光聲檢測器只需光源能覆蓋該波段，即可通過聲信號(hào)檢測，無需依賴特殊光學(xué)材料。