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国内外便携拉曼光谱仪技术对比
点击次数:225 发布时间:2019-02-01
  拉曼光谱与物质分子的振动转动能级有关,是分子的指纹光谱,广泛应用于各种领域。大型拉曼光谱仪体积大、价格昂贵,仅适用于高校实验室及相关科研院所。21世纪以来,由于现场检测的需要,便携式拉曼光谱仪发展迅速。
 
  激光器方面
 
  激光器是拉曼光谱仪的核心部件之一,便携式拉曼光谱仪需满足体积小、能量高、线宽小且输出稳定。国内外拉曼大部分选用的激光器在体积和能量方面基本一致,主要在线宽和输出稳定方面存在差异。
 
  激光的线宽,波长稳定性和功率稳定性会直接影响光谱仪的分辨率,例如在功率稳定性方面,必达泰克CleanLaze技术的785nm激光器,其稳定性可以做到在四周的连续出射时,激光器功率的稳定性(以SDTEV计算)约0.28%,在目前这一稳定性指标要优于国内同类设备的水平。
 
  对于进口的便携拉曼系统来说,得益于高可靠性和稳定性激光器,拉曼系统的寿命得以大幅度提升,其激光器的寿命基本不再是整机寿命的一个瓶颈,使其作为一个长期可靠使用的工具成为可能,目前国内厦门大学大型拉曼有较深的研究,联合福建计量院及厦门市普识纳米科技江西快3起草的福建省地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》对激光器的评价作为一个重点。
 
  系统集成方面
 
  单一部件的好坏不能完全决定拉曼整机性能,系统的集成方面也发挥着重要作用,国产拉曼由于起步晚,研发主要集中在科研机构及高校,在系统的集成方面可能会存在差距,主要体现为,国产拉曼与进口拉曼采用相似的配置,可能得到的拉曼的综合性能差距明显,这需要长期的经验摸索和积累。
 
  表面增强方面
 
  表面增强拉曼光谱技术将目标分析物质吸附在采用银、铜或金等材料制成的表面增强拉曼活性平面上,激发特定波长的光源引起表面吸收谱带或表面基质共振,使目标分析物质在作用区域内的拉曼光谱信号增强 104 ~ 106 倍。作为检测分析物质分子结构信息的直接手段,通过选择特征指纹谱图,该技术可有效降低检测误报率。表面增强拉曼光谱仪可在水或空气中正常工作,传感器可持续承受宽温度范围的背景。而且表面增强拉曼光谱技术不需要样品预处理,通过谱库检索可在 30 秒内快速响应。
 
  价格方面
 
  目前,市面上的国产拉曼明显比进口拉曼便宜很多,市场占有率也在逐步扩大。
 
  小结
 
  国产拉曼相对于进口拉曼的差距主要体现在光谱分辨率、灵敏度、信噪比、长期稳定性上,对于部分简单应用是足够的,但对于要求更高的应用,比如复杂体系中目标物的检测存在巨大挑战。
 
  国产拉曼已实现从无到有的过程,下面的阶段就是在性能上达到较高水平。由福建计量院、厦门大学、厦门市普识纳米科技江西快3起草地方标准《便携式拉曼光谱快速检测仪》和《拉曼光谱仪》国家标准,将于2018年完成编订,该标准编订的完成将为拉曼光谱仪的生产、使用和检验提供技术依据,推动拉曼光谱技术的发展,也规范拉曼市场应用,也为国产拉曼起到规范进步的指导。
 
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