[發明專利]通過峭度判斷求取熒光褪色度量值的拉曼光譜消熒光方法

有效

• 申請號: 201610092072.2
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105606589B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 姚志湘;粟暉;劉柳
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01J3/44
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

一種通過峭度判斷求取熒光褪色度量值的拉曼光譜消熒光方法，涉及一種拉曼光譜消熒光方法，該方法是利用混合信號中不同測量時刻拉曼和熒光信號變化的不同步，通過調整差減系數，計算出系列前后時刻光譜數據間的差減值，選取峭度最小的差減值，作為熒光褪色度量值，對熒光褪色度量值進行降噪，以降噪后的熒光褪色度量值作為混合信號中含有的熒光分量，逐步從混合信號中扣減熒光分量，最終得到不含熒光干擾的純拉曼信號。本發明可真實合理、有效地消除拉曼光譜的熒光，可減少測量時間和信號采集處理難度，所用的設備簡單、造價低，易于推廣應用。

技術領域

本發明涉及一種拉曼光譜消熒光方法，特別是一種通過峭度判斷求取熒光褪色度量值的拉曼光譜消熒光方法。

背景技術

激光拉曼光譜是一種快速發展的定性定量方法，可以提供與中紅外類似的分子光譜信息，還具有不容易被水分干擾、非接觸和不破壞樣品等優點。但是，激光在激發拉曼散射的同時，也會激發出熒光，熒光是干擾拉曼光譜可辨識性、影響拉曼信號質量的最主要因素。

近年來發展最快的微型分光拉曼光譜儀，具有結構簡單、無需復雜維護的特點，但其采用硬件消除熒光干擾會增加設備的復雜程度，例如，利用拉曼光的遷移性和熒光的相對穩定，通過雙波長激發消除熒光，儀器造價和復雜性都會提升。還有目前應用得比較多的便攜式拉曼光譜儀，其消除熒光的主要手段是基線擬合扣減，即是將光譜基線扣減至初始位置，給出熒光消除的表象，實際上，無法做出機理或實質解釋，結果不真實，也不合理。此外，還有光譜儀利用拉曼光的遷移性和熒光的相對穩定性，通過雙波長激發消除熒光，但也存在增加設備的造價和復雜性的缺點。

也有技術利用強光照射導致熒光發射強度下降的褪色效應，通過多次信號平均得到不含拉曼成分的熒光信號下降部分，并以此部分為度量，逐步扣除信號中的熒光部分，最終得到不含熒光干擾的拉曼信號。但該技術需要假設拉曼光不存在變化，實際上拉曼信號在熒光褪色過程中基本維持不變，但需要測量條件嚴格維持不變；采用多次平均和異常值剔除消除拉曼信號的隨機變化，增加了測量時間，也增加了信號采集和處理的難度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種通過峭度判斷求取熒光褪色度量值的拉曼光譜消熒光方法，以解決現有技術存在的難以通過硬件消除熒光干擾、結果不真實、增加設備的造價和復雜性、增加測量時間和信號采集處理難度的不足之處。

解決上述技術問題的技術方案是：一種通過峭度判斷求取熒光褪色度量值的拉曼光譜消熒光方法，該方法是利用樣品的混合信號S中不同測量時刻拉曼和熒光信號變化的不同步，通過調整差減系數，計算出系列前后時刻光譜數據間的差減值ΔS，選取峭度最小的差減值ΔSmin，作為熒光褪色度量值，對熒光褪色度量值進行降噪，以降噪后的熒光褪色度量值作為混合信號中含有的熒光分量FS，逐步從混合信號S中扣減熒光分量FS，最終得到不含熒光干擾的純拉曼信號。

本發明的進一步技術方案是：該方法包括以下步驟：

A、采用拉曼激光探頭測量樣品的混合信號，固定焦點，設定積分時間，記錄至少2組不同時刻下的光譜數據；

B、依次對后一時刻光譜數據乘以系列權值，計算與前一時刻光譜數據的差值，得到系列前后時刻光譜數據間的差減值ΔS，計算該差減值的峭度，將峭度對權值作圖；