System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法和系统技术方案_技高网

一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法和系统技术方案

技术编号:43240971 阅读:5 留言:0更新日期:2024-11-05 17:25
本发明专利技术公开了一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法和系统,涉及拉曼光谱仪性能参数检测技术领域,方法包括:通过待检测拉曼光谱仪采集环己烷的拉曼光谱;根据环己烷的拉曼光谱,确定所述待检测拉曼光谱仪的分辨率和信噪比。本发明专利技术利用环己烷在常温下为液态、均匀且无偏振现象的优势,能够准确且便捷地确定待检测拉曼光谱仪的分辨率和信噪比,有利于激光拉曼量子检测技术的落地实施。

【技术实现步骤摘要】

所属的技术人员知道,本专利技术可以实现为系统、方法或计算机程序产品,因此,本专利技术可以具体实现为以下形式,即:可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),还可以是硬件和软件结合的形式,本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,在一些实施例中,本专利技术还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram),只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本专利技术中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本专利技术的限制,本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术介绍

1、分辨率是拉曼光谱仪分辨两相邻谱峰的能力,以所测得的谱线的半高宽表示,单位为cm-1。分辨率是拉曼光谱仪的重要新能参数。

2、现有的拉曼光谱仪分辨率的检测主要采取低压放电灯(如汞灯、氩灯或氖灯)为各种拉曼光谱仪的分辨率和波数的确定提供了一种低成本的方法,然而,这种方法具有几个缺点:

3、1)可能很难将灯与样品位置正确对准,导致检测线失真,特别是当光谱仪的入口狭缝填充不足或照明不对称时,检测线失真更严重;

4、2)上述许多元素灯发射源具有高密度的光谱,这可能会使分辨率和波数的检测复杂化,尤其是在低分辨率系统中;

5、3)拉曼光谱特征谱线增宽的一个重要因素可能由激发激光谱线宽度本身导致,当使用上述方法评估光谱仪分辨率时,没有考虑拉曼激发光源的影响。

6、以上这些原因使得大量现场简易型、便携式拉曼光谱仪的性能参数检测不但存在技术原理上的困难,而且还存在以下几个问题。一是低压放电灯不易取得和保存;二是需要专业技术人员进行。

7、国外推荐采用替代方案,使用具有拉曼活性的方解石(碳酸钙,caco3)化合物代替发射源,该化合物是化学惰性的、稳定、安全易得,能够提供从200cm-1至2000cm-1以上均匀分布的拉曼谱带,且谱带稀疏、峰形锐利比较适合用来检测光谱仪分辨率的分辨率。但是方解石在低于532nm的激发激光下会发出荧光,严重影响1085cm-1波段处的谱峰识别和半高宽测量,进而严重影响分辨率的检测。

8、而且,方解石在1085cm-1波段的拉曼散射是偏振的,需要在激发激光束下旋转样品,以获得1085cm-1波段的最大信号,方解石晶体的多种晶体形状也会影响到1085cm-1波段的信号,因此在实际测试中难免会影响1085cm-1波段最优信号的取得。

9、信噪比是仪器的性能参数之一,与仪器参数、待测样本等密切相关,一般作为仪器初次安装到现场的验收测试的项目,由厂家进行测试验证。

10、现有的信噪比测试校准可遵循gb/t 40219-2021《拉曼光谱仪通用规范》中规定用经标定的单晶硅样品,检测其三阶峰、二阶峰测试和计算拉曼光谱仪的信噪比,jjf1544-2115《拉曼光谱仪校准规范》中未对信噪比校准做出要求。

11、现有的信噪比测试存在以下几个显著问题:

12、a)激光器存在功率波动和变化,影响信噪比检测结果。

13、b)待测样品的选择、摆放、表面形态、聚焦状态等的影响。

14、c)拉曼光谱仪测试中的曝光时间、重复检测次数、滤波算法的影响。

15、d)不同分析仪之间的差别。由于仪器的光路长度不同、光电检测器件的灵敏区域不同等因素,这一组参数对于拉曼光谱仪a可能达到了信噪比的最优测量状态,但对于拉曼光谱仪b可能不是最优测量状态,这就意味着无法找到一种统一的测试条件来科学、科管、公平地评价仪器的信噪比。

16、e)对于便携式和手持式拉曼光谱仪,通常缺少精密调焦装置来调节样品的聚焦状态和角度,更难以找到其最佳信噪比测量状态,多次测量结果的一致性和复现性也较差(有时可相差数倍)。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,具体针对现有的检测方法不但较为复杂,实际执行时需要非常专业的人员和校准器材,而且在器材、仪器、方法三个方面都存在不确定性等问题,具体提供了一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法和系统,具体如下:

2、1)第一方面,本专利技术提供一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,具体技术方案如下:

3、通过待检测拉曼光谱仪采集环己烷的拉曼光谱;

4、根据环己烷的拉曼光谱,确定待检测拉曼光谱仪的分辨率和信噪比。

5、本专利技术提供的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法的有益效果如下:

6、利用环己烷在常温下为液态、均匀且无偏振现象的优势,能够准确且便捷地确定待检测拉曼光谱仪的分辨率和信噪比,有利于激光拉曼量子检测技术的落地实施。

7、在上述方案的基础上,本专利技术的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法还可以做如下改进。

8、进一步,根据环己烷的拉曼光谱确定待检测拉曼光谱仪的分辨率的过程,包括:

9、从环己烷的拉曼光谱中确定环己烷在801.3cm-1波段处的半高宽;

10、根据环己烷在801.3cm-1波段处的半高宽,确定待检测拉曼光谱仪的分辨率。

11、采用上述进一步方案的有益效果是:环己烷的拉曼光谱分布较为均匀,尤其是801.3cm-1波段处基本无干扰峰,且峰强较大,克服了拉曼光谱在低分辨率的待检测拉曼光谱仪中出现相邻峰干扰现象,保证确定分辨率的精度。

12、进一步,根据环己烷的拉曼光谱确定待检测拉曼光谱仪的信噪比的过程,包括:

13、利用环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰特点的426.4cm-1~801.3cm-1波段,确定待检测拉曼光谱仪的信噪比。

14、进一步,利用环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰特点的426.4cm-1~801.3cm-1波段,确定待检测拉曼光谱仪的信噪比,包括:

15、利用环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰特点的600cm-1~700cm-1波段,确定待检测拉曼光谱仪的信噪比。

16、进一步,还包括:

17、通过待检测拉曼光谱仪多次采集环己烷的拉曼光谱;

18、分别利用每次采集的环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所述环己烷的拉曼光谱确定所述待检测拉曼光谱仪的分辨率的过程,包括:

3.根据权利要求1所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所述环己烷的拉曼光谱确定所述待检测拉曼光谱仪的信噪比的过程,包括:

4.根据权利要求3所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,利用所述环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰特点的426.4cm-1~801.3cm-1波段,确定所述待检测拉曼光谱仪的信噪比,包括:

5.根据权利要求4所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所有初始信噪比,确定所述待检测拉曼光谱仪的信噪比,包括:

7.根据权利要求1所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,通过待检测拉曼光谱仪采集环己烷的拉曼光谱,包括:

8.一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测系统,其特征在于,包括拉曼光谱采集模块和确定模块;

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器,所述处理器与存储器耦合,所述存储器中存储有至少一条计算机程序,所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行,以使所述电子设备实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序,所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行,以使计算机实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所述环己烷的拉曼光谱确定所述待检测拉曼光谱仪的分辨率的过程,包括:

3.根据权利要求1所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所述环己烷的拉曼光谱确定所述待检测拉曼光谱仪的信噪比的过程,包括:

4.根据权利要求3所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,利用所述环己烷的拉曼光谱中具有无特征峰特点的426.4cm-1~801.3cm-1波段,确定所述待检测拉曼光谱仪的信噪比,包括:

5.根据权利要求4所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求5所述的一种拉曼光谱仪的分辨率和信噪比的检测方法,其特征在于,根据所有初...

【专利技术属性】
技术研发人员:路小峰魏光华刘松崔强李振成永强高广松穆承广李彬孙磊王大鹏黄河史皓宇
申请(专利权)人:国家石油天然气管网集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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