[發明專利]一種物品快速檢測的便攜式拉曼光譜測量裝置和系統

無效

• 申請號: 201210115490.0
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN103376251A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 李輝
• 申請（專利權）人: 上海迪亞凱特生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01J3/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種拉曼光譜測量裝置和系統，具體涉及物品快速檢測的便攜式拉曼光譜測量裝置和系統。

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背景技術

由于拉曼光譜的指紋信息、譜峰數目、位移及強度與特定的分子結構相對應，所以拉曼光譜主要用于測定物質的分子結構，且具有測試樣品非接觸性、非破壞性、時間短、樣品所需量小及樣品無需制備等優點。拉曼光譜儀和便攜式拉曼光譜儀廣泛應用于化工廠、制藥廠的原料檢測、化工制藥過程控制，以及寶石鑒定、爆炸物監測、醫療和生化過程監控等。大型拉曼光譜儀由于測量方式和儀器安裝要求，因此不符合現場快速檢測的要求。近年來，隨著光纖樣品探頭、微型二極管激光器、近紅外區高靈敏性光電耦合器件以及組合光學設計、計算機數據處理分析等技術的發展，為檢測提供了體積小、易于操作的便攜式拉曼光譜儀，再配備專門的譜庫判別軟件，可以組成一個完整的小型檢測系統。現實中對現場快速檢測的大量、迫切需要，反過來又促使便攜式拉曼光譜儀的研究開發出現了質的飛躍。國外特別是美國，近幾年已有數種不同檔次的便攜式產品面市，Lambda?Solution，B&W?TEK，Stellar?Net，DeltaNu，Ocean?Optics等公司都生產和銷售便攜式拉曼光譜儀。

便攜式拉曼光譜儀自帶數據庫的容量是有限的，自帶譜庫判別軟件的功能也是有局限的，而作為一個理想的便攜式拉曼光譜測量裝置最好具有很高的光譜采集效率，不斷擴容的數據庫，以及不斷升級完善的譜庫判別軟件。這些因素決定了現場快速檢測裝置或系統是否真正具有生命力。

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發明內容

在現有商品化的便攜式拉曼光譜儀基礎上，為了使光譜采集效率更高，數據庫容量更大且實時更新，譜庫判別軟件不斷升級完善，使之更適應現場快速檢測的現實需求，作出了本發明。

本發明的目的在于提供一種物品快速檢測的便攜式拉曼光譜測量裝置和系統。

在第一個方面，本發明提供了一種便攜式拉曼光譜測量裝置，包括檢測中心，包括至少一個光源，用于輸出激發被檢測物品產生拉曼散射光的激發光；分析裝置，用于獲得被檢測物品的拉曼光譜；控制裝置，用于控制至少一個光源和分析裝置的操作，并對分析裝置獲得的拉曼光譜進行處理。還包括至少一個檢測終端，每個檢測終端至少包括一個拉曼探頭，每個拉曼探頭將激發光引導至被檢測物品，并將被檢測物品產生的拉曼散射光傳送回檢測中心。

進一步的，所述檢測終端的控制器接收檢測指令，控制至少一個拉曼探頭，由通信裝置在檢測終端和檢測中心之間傳送數據。

在第二個方面，本發明提供了一種便攜式拉曼光譜測量裝置，除了上述部件外，還進一步包括條形碼掃描設備，用于獲得被檢測物品（商品）的條形碼，并將條形碼傳送給控制裝置。

進一步的，所述的控制裝置還包括用于存儲標準拉曼光譜數據庫的本地存儲器，在控制裝置對分析裝置所獲得的拉曼光譜進行處理時，將該拉曼光譜與根據條形碼或手工輸入的被檢測物品名稱從本地存儲器中讀取的標準拉曼光譜進行比較，以確定被檢測物品是否與標準拉曼光譜一致。

進一步的，所述的與標準拉曼光譜比較的方法包括聚類分析、人工神經網絡、支持向量機等。

在第三個方面，本發明提供了一種便攜式拉曼光譜測量裝置，除了上述模塊外，還進一步包括網絡設備，用于將條形碼掃描設備獲得的被檢測物品（商品）的條形碼、分析裝置獲得的被檢測物品的拉曼光譜信息等直接聯網上傳至信息中心的服務器。

在第四個方面，本發明提供了一種物品快速檢測的便攜式拉曼光譜測量裝置和系統，其中兩者以網絡連接方式連接以傳輸數據。

在第五個方面，本發明提供了一個中心服務器，具有用于存儲實時更新的標準拉曼光譜數據庫并置于信息中心。在對拉曼光譜測量裝置所獲得的拉曼光譜進行處理時，將該拉曼光譜與從服務器中讀取的標準拉曼光譜進行比較，以確定被檢測物品是否與標準拉曼光譜一致。

進一步的，所述的與標準拉曼光譜比較的方法包括聚類分析、人工神經網絡、支持向量機等，以及其他需要更多人工干預的方法。

進一步的，所述的中心服務器，將光譜比較處理結果回傳至拉曼光譜測量裝置，從而確定被檢測物品性質。