[發明專利]使用GC/SAW和拉曼光譜學來鑒別樣本中的化學物質

有效

• 申請號: 201780044531.2
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN109477776B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 孫寅
• 申請（專利權）人: 普爾莫斯蒂克斯有限公司
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10;G01N1/22;G01N21/65;G01N29/032;G01N30/02;G01N30/62;G01N30/74;G01N30/76;G01N30/78
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 康艷青;姚開麗

一種用于使用氣相色譜儀、與所述氣相色譜儀耦合以定義氣相色譜法(GC)/SAW系統的所述表面聲波(SAW)傳感器、以及拉曼光譜儀來對樣本中的化學物質進行鑒別的方法。所述方法包括：接收由所述SAW傳感器生成的SAW頻率響應數據；接收由所述拉曼光譜儀生成的拉曼光譜數據；基于對所述拉曼光譜數據的積分而產生與興趣洗脫成分相對應的拉曼光譜；基于所述SAW頻率響應數據的相應波峰而鑒別所述興趣洗脫成分的一組一種或多種候選化學物質；以及在拉曼數據庫中從所述興趣洗脫成分的所述一組候選化學物質中搜索所產生的拉曼光譜與所述拉曼數據庫中的化學物質之間的匹配。

相關申請的交叉引用

本申請涉及并且要求于2016年5月20日提交的名稱為“APPARATUS FOR SAMPLEANALYSIS WITH MULTIPLE SENSOR FUSION(利用多傳感器融合的樣本分析裝置)”的美國臨時專利申請號62/339,344的權益，所述美國臨時專利申請的全部披露內容通過引用結合在此。

聲明：聯邦政府贊助的研究/開發

不適用

技術領域

本披露總體上涉及對樣本中的化學物質進行鑒別，并且更具體地涉及通過使用氣相色譜法(GC)、表面聲波(SAW)傳感器以及拉曼光譜儀系統來對化學物質進行鑒別。

背景技術

用于對樣本中的化學物質進行定性鑒別和/或定量測量的各種設備利用氣相色譜法以將樣本分離成各種成分。蒸發的樣本通過氣相色譜儀的GC柱，其中，樣本的不同成分取決于其化學物理性質而保留不同的時間長度。當每種成分從GC柱中洗脫時，其保留時間由檢測器來測量。每種成分的化學物質鑒別是基于通過傳感技術對所測得保留時間和所鑒別性質的分析。被認為是分析化學標準的最常用技術之一是GC/質譜分析法(MS)，其中，使用質譜儀作為檢測器，利用所述質譜儀檢測每種分離成分的電離片段的附加能力。然而，此技術存在一些顯著的缺點，比如，尺寸大、成本高、以及GC/MS系統通常不可攜帶的事實。

一直與氣相色譜法一起使用的檢測器的其他示例包括光電離檢測器(PID)、電子捕獲檢測器(ECD)和SAW傳感器(所謂的GC/SAW系統)。對于這些類型的檢測器，化學物質鑒別僅基于GC保留時間，其具有已知的限制，比如，在未由氣相色譜儀很好地分離成分的情況下錯誤鑒別的可能性。

常規上與氣相色譜法無關的另一技術領域是光譜學，其中，設備測量在利用光激發樣本之前和之后電磁光譜的變化。一種這樣的設備是拉曼光譜儀，所述拉曼光譜儀測量拉曼散射，即當樣本中的分子被激發到虛擬能量狀態時光子的非彈性散射。由于這些光譜與樣本的分子結構直接相關，因此可以高精度地實現化學物質鑒別。然而，通常需要高濃度的化學物質。

發明內容

本披露設想了用于克服相關技術所伴隨的上述缺點的各種系統、方法和裝置。本發明實施例的一個方面是一種用于對樣本中的化學物質進行鑒別的方法。所述方法包括：接收由氣相色譜法(GC)/SAW系統的SAW傳感器生成的表面聲波(SAW)頻率響應數據，所述SAW頻率響應數據包括分別與通過所述GC/SAW系統的氣相色譜儀從樣本中分離的一種或多種洗脫成分相對應的一個或多個波峰；接收由拉曼光譜儀針對所述一種或多種洗脫成分所生成的拉曼光譜數據；基于對所述拉曼光譜數據的積分而從所述一種或多種洗脫成分產生與興趣洗脫成分相對應的拉曼光譜；基于所述SAW頻率響應數據的所述相應波峰而鑒別所述興趣洗脫成分的一組一種或多種候選化學物質；以及在拉曼數據庫中從所述興趣洗脫成分的所述一組候選化學物質中搜索所產生的拉曼光譜與所述拉曼數據庫中的化學物質之間的匹配。