[發明專利]不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值換算方法

有效

• 申請號: 201310666446.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103954594A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 黃鑫;劉佳;盧寧;劉爽;劉茵;張東;黃怡
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海城市水資源開發利用國家工程中心有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值換算方法，該方法包括數值校正和峰值換算兩個步驟，巧妙應用水的散射值定量評估不同光電培增管功率，具有較好的創新性。可以快速、準確、高效的實現不同光電倍增管電壓下三維熒光譜圖峰值的換算。

背景技術

三維熒光光譜（亦稱總發光光譜或激發-發射圖）是20世紀80年代在熒光光譜分析的基礎上發展起來的一種分析新技術，它不僅可以提高測量靈敏度和對分子結構的選擇性，而且能夠更加全面地展現樣品的熒光信息，有利于綜合考察樣品的組分分布及構型變化特征。因此三維熒光光譜分析技術得到了廣泛地研究和應用。三維熒光的三個維度是指熒光激發、發射波長和熒光強度，它表現的是熒光強度隨激發和發射波長同時變化的信息。一般獲取三維熒光數據的方法是在不同激發波長位置上連續掃描發射光譜，并利用各種繪圖軟件將其以等角三維熒光投影圖（Ex-Em-If）或等高線光譜（Ex-Em）等形式圖像化表現。

對于熒光數據來說，一般在進行分析之前有相關的校準步驟，首先是進行儀器光譜性質的校正，這是由于儀器直接記錄的光譜（成為未校正光譜）受熒光光度計光源燈或探測器波長特性的影響，并不是熒光物質本身的真實光譜；接著是樣品吸收性能的校正（通常成為內部過濾效果）；但是通過前兩個步驟，熒光信號的強度并沒有得到校準，在相同情況下，譜峰的位置會受到儀器光電倍增管的影響，熒光信號的強度也非常依賴于光電倍增管電壓。然而最后的這個關鍵的校正步驟常被忽略。

目前基于不同光電倍增管電壓的熒光強度的校準方法研究非常少，有文獻提出使用水的拉曼峰面積（圖1中圓圈中橫坐標為400nm左右的峰）來校正（參見論文A.J.Lawaetz?and?C.A.Stedmon.?J?Applied?Spectroscopy,?2009,63(8)?936-940），圖1中的小圖是拉曼峰的放大圖，可以看到400nm處有眾多干擾噪音，拉曼峰的具體位置難以準確判定，且譜圖在計算峰面積時受計算方法、曲線平滑方法的影響，誤差較高。

在進行大批量數據處理時，只有同一電壓下得到的數據才有比較的意義。而處理不同電壓數據時，數據的換算統一就尤為重要。

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發明內容

針對上述現有的所存在的問題和不足，本發明的目的在于提出一種在不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值換算方法，應用水的散射值定量評估不同光電培增管功率，可以快速、準確、高效的實現不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值換算。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種不同光電倍增管電壓下三維熒光檢測的峰值換算方法，其特征在于：包括數值矯正和峰值換算兩個步驟；

所述數值矯正步驟包括如下步驟：

（1）設定三維熒光測定條件，其中光電倍增管電壓依次設為500V、650V、800V、900V，測定去離子水的激發-發射光譜，得到激發波長-發射波長-熒光強度的數據；測定熒光分析專用試劑硫酸奎寧溶液的激發-發射熒光光譜數據。

（2）用硫酸奎寧溶液在相應電壓下相應波長范圍內的峰值與所述步驟（1）得到的數值進行線性擬合。

（3）將樣品在已知電壓下的峰值與相同電壓下去離子水在激發波長Ex=發射波長Em=350nm處的瑞利散射值進行線性擬合；

（4）根據步驟（3）中所得的線性方程，求得其他電壓下樣品的峰值。

由于三維熒光光譜中存在的瑞利散射強烈的掩蔽了熒光信號，導致數據偏離三線性模型，因此上述步驟中在求得硫酸奎寧和樣品的三維熒光譜圖峰值時已扣除瑞利散射。

本發明方法根據不同電壓下待測溶液的三維熒光譜圖的峰值與相應電壓下去離子水在激發波長Ex=發射波長Em=350nm處的瑞利散射值的線性擬合結果可以判斷不同電壓下樣品三維熒光譜圖峰值的準確性，并用得到的線性方程式對數值進行校正。不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值數據可以直接讀取三維熒光光譜數據測定值，無需附加計算，方便快捷且準確度高。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：

1、本發明首次提出應用水的散射值定量評估不同光電倍增管功率，具有創新性。

2、運用本方法進行數據處理時，可快速的進行不同電壓下的峰值換算，方便樣品在同一基準電壓下進行比較，準確度高于文獻中提出的面積積分法。

3、本方法中涉及的不同光電倍增管電壓下三維光譜數據的峰值數據可以直接讀取三維熒光光譜數據測定值，無需附加計算，方便快捷。

附圖說明