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國內(nèi)外便攜拉曼光譜儀技術(shù)對比
閱讀：871 發(fā)布時(shí)間：2019-2-1
拉曼光譜與物質(zhì)分子的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級有關(guān)，是分子的指紋光譜，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。大型拉曼光譜儀體積大、價(jià)格昂貴，僅適用于高校實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)科研院所。21世紀(jì)以來，由于現(xiàn)場檢測的需要，便攜式拉曼光譜儀發(fā)展迅速。
激光器方面
激光器是拉曼光譜儀的核心部件之一，便攜式拉曼光譜儀需滿足體積小、能量高、線寬小且輸出穩(wěn)定。國內(nèi)外拉曼大部分選用的激光器在體積和能量方面基本一致，主要在線寬和輸出穩(wěn)定方面存在差異。
激光的線寬，波長穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性會直接影響光譜儀的分辨率，例如在功率穩(wěn)定性方面，必達(dá)泰克CleanLaze技術(shù)的785nm激光器，其穩(wěn)定性可以做到在四周的連續(xù)出射時(shí)，激光器功率的穩(wěn)定性(以SDTEV計(jì)算)約0.28%，在目前這一穩(wěn)定性指標(biāo)要優(yōu)于國內(nèi)同類設(shè)備的水平。
對于進(jìn)口的便攜拉曼系統(tǒng)來說，得益于高可靠性和穩(wěn)定性激光器，拉曼系統(tǒng)的壽命得以大幅度提升，其激光器的壽命基本不再是整機(jī)壽命的一個(gè)瓶頸，使其作為一個(gè)長期可靠使用的工具成為可能，目前國內(nèi)廈門大學(xué)大型拉曼有較深的研究，聯(lián)合福建*及廈門市普識納米科技有限公司起草的福建省地方標(biāo)準(zhǔn)《便攜式拉曼光譜快速檢測儀》對激光器的評價(jià)作為一個(gè)重點(diǎn)。
系統(tǒng)集成方面
單一部件的好壞不能*決定拉曼整機(jī)性能，系統(tǒng)的集成方面也發(fā)揮著重要作用，國產(chǎn)拉曼由于起步晚，研發(fā)主要集中在科研機(jī)構(gòu)及高校，在系統(tǒng)的集成方面可能會存在差距，主要體現(xiàn)為，國產(chǎn)拉曼與進(jìn)口拉曼采用相似的配置，可能得到的拉曼的綜合性能差距明顯，這需要長期的經(jīng)驗(yàn)摸索和積累。
表面增強(qiáng)方面
表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)將目標(biāo)分析物質(zhì)吸附在采用銀、銅或金等材料制成的表面增強(qiáng)拉曼活性平面上，激發(fā)特定波長的光源引起表面吸收譜帶或表面基質(zhì)共振，使目標(biāo)分析物質(zhì)在作用區(qū)域內(nèi)的拉曼光譜信號增強(qiáng) 104 ～ 106 倍。作為檢測分析物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)信息的直接手段，通過選擇特征指紋譜圖，該技術(shù)可有效降低檢測誤報(bào)率。表面增強(qiáng)拉曼光譜儀可在水或空氣中正常工作，傳感器可持續(xù)承受寬溫度范圍的背景。而且表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)不需要樣品預(yù)處理，通過譜庫檢索可在 30 秒內(nèi)快速響應(yīng)。
價(jià)格方面
目前，市面上的國產(chǎn)拉曼明顯比進(jìn)口拉曼便宜很多，*也在逐步擴(kuò)大。
小結(jié)
國產(chǎn)拉曼相對于進(jìn)口拉曼的差距主要體現(xiàn)在光譜分辨率、靈敏度、信噪比、長期穩(wěn)定性上，對于部分簡單應(yīng)用是足夠的，但對于要求更高的應(yīng)用，比如復(fù)雜體系中目標(biāo)物的檢測存在巨大挑戰(zhàn)。
國產(chǎn)拉曼已實(shí)現(xiàn)從無到有的過程，下面的階段就是在性能上達(dá)到較高水平。由福建*、廈門大學(xué)、廈門市普識納米科技有限公司起草地方標(biāo)準(zhǔn)《便攜式拉曼光譜快速檢測儀》和《拉曼光譜儀》國家標(biāo)準(zhǔn)，將于2018年完成編訂，該標(biāo)準(zhǔn)編訂的完成將為拉曼光譜儀的生產(chǎn)、使用和檢驗(yàn)提供技術(shù)依據(jù)，推動(dòng)拉曼光譜技術(shù)的發(fā)展，也規(guī)范拉曼市場應(yīng)用，也為國產(chǎn)拉曼起到規(guī)范進(jìn)步的指導(dǎo)。