在過程分析技術(shù)中有四種主要的分析類型：在線，線上，旁線和離線。新型過程分析技術(shù)(PAT)對(duì)準(zhǔn)確性和可靠性有更高的要求。對(duì) PAT 而言，最重要的也許就是不受位置和接口限制，使過程分析具有充分的適應(yīng)性。

本文介紹了在線，線上，旁線和離線四種采樣方式的過程分析類型中，固態(tài)拉曼系統(tǒng)如何提供快速、連續(xù)和準(zhǔn)確的成分分析結(jié)果。

過程生產(chǎn)的定義

過程生產(chǎn)或過程制造可以定義為通過使用配方將原料、輔料和補(bǔ)料結(jié)合起來制造產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。它經(jīng)常被應(yīng)用于有大規(guī)模生產(chǎn)的行業(yè)，如食品、飲料、成品油、汽油、藥品、化學(xué)品和塑料。實(shí)際上，這一定義意味著“過程"制造中使用的設(shè)備和方法必須可靠、經(jīng)過充分測(cè)試且可嚴(yán)格控制，因?yàn)樗鼈儠?huì)直接影響最終產(chǎn)品品質(zhì)。

固態(tài)拉曼的優(yōu)勢(shì)

在我們深入研究不同類別的過程分析之前，讓我們討論一下為什么固態(tài)拉曼系統(tǒng)更適合于過程測(cè)試。固態(tài)拉曼系統(tǒng)——Thermo Scientific™ Ramina™ 在線拉曼分析儀，采用穩(wěn)定和緊湊式的設(shè)計(jì)，移動(dòng)部件很少，因此，非常適合連續(xù)過程監(jiān)控和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室分析，并且這些系統(tǒng)可以放置在任何的測(cè)試位置。

Ramina™ 在線拉曼分析儀

Ramina 分析儀具有許多不同應(yīng)用的采樣接口，更換接口只需要幾秒鐘，且無需重新校準(zhǔn)。這可以使 Ramina 分析儀在任何行業(yè)的在線、線上、旁線或離線測(cè)試中輕松地匹配到合適的接口。

本文討論的接口可廣泛適用于各種應(yīng)用。我們可能會(huì)結(jié)合某些特定測(cè)試類型而突出某一探頭，但這并不意味著這是這個(gè)探頭僅可應(yīng)用于這個(gè)類型的測(cè)試。也不意味著每種類型的測(cè)試只能使用一種探頭。每個(gè)探頭都有多種應(yīng)用。請(qǐng)記住這適用于我們討論到的每一類測(cè)試和采樣接口。

四種過程測(cè)試類型

在線測(cè)量涉及將探頭或采樣接口直接放置在工藝過程或產(chǎn)品流程中。通常，是將探頭放置在流動(dòng)系統(tǒng)或生物反應(yīng)器中。在線測(cè)量使客戶可以持續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，而無需從生產(chǎn)過程中移除拉曼“探頭"或取樣。 一些客戶會(huì)選擇在幾個(gè)不同的位置并行使用在線拉曼測(cè)試，以確定整個(gè)過程中產(chǎn)品的一致性。

我們提供了幾種專門用于在線采樣的探頭，原裝的 BallProbe® 采樣接口可能是較為熟知的，有多種尺寸、材料和長(zhǎng)度可選。例如，一個(gè)特別適合在線測(cè)量的生物反應(yīng)器BallProbe®，它具有12mm外徑和標(biāo)準(zhǔn) Pg13.5接口，可輕松與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生物反應(yīng)器集成。生物反應(yīng)器 BallProbe 探頭的設(shè)計(jì)是直接固定在生物反應(yīng)器中，以便在生物過程中進(jìn)行連續(xù)組分測(cè)量。

線上測(cè)量與在線測(cè)量非常相似，但也有一些關(guān)鍵區(qū)別。與在線分析一樣，線上分析也可以在工藝過程中測(cè)量，而無需取樣到另外的地方進(jìn)行分析。然而，它通常是將一些產(chǎn)品從主生產(chǎn)線中分流出來，并僅對(duì)產(chǎn)品的一部分進(jìn)行測(cè)量。通常，是通過添加一個(gè)采樣回路來實(shí)現(xiàn)的，在該回路中，您可以使用在線拉曼接口進(jìn)行過程分析。轉(zhuǎn)移的樣品可以重新引入工藝流，也可以丟棄，具體取決于應(yīng)用。

雖然有許多探頭可用于線上測(cè)量，但最典型的還是使用FlowCell® 。FlowCell 采用球形藍(lán)寶石透鏡技術(shù)，并集成到一個(gè)外殼中，該外殼設(shè)計(jì)是集成到流動(dòng)系統(tǒng)中，用于對(duì)流動(dòng)樣品進(jìn)行更有效取樣。對(duì)于線上測(cè)量，只需將一部分產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到流動(dòng)池中，并在不中斷工藝的情況下連續(xù)取樣。

當(dāng)我們討論旁線和離線測(cè)量時(shí)，有一個(gè)很明顯的關(guān)鍵區(qū)別。線上和在線測(cè)試都提供了實(shí)時(shí)連續(xù)過程測(cè)試的能力，而旁線和離線測(cè)量則通常需要手動(dòng)采集一個(gè)或多個(gè)樣品，并脫離于工藝過程進(jìn)行分析。我們可以通過生產(chǎn)設(shè)備與樣品分析的距離進(jìn)一步區(qū)分旁線測(cè)試和離線測(cè)試。旁線是分析在工藝過程附近完成。然而，該分析是需要取出樣品，在工藝過程之外進(jìn)行測(cè)試的。

對(duì)于旁線分析, 我們推薦使用一種多功能探頭，該探頭可以分析各種類型的樣品，包括液體、固體、粉末、糊狀物和凝膠。Thermo Fisher 提供的標(biāo)準(zhǔn) BallProbe® 是用于旁線分析的理想探頭。球形藍(lán)寶石透鏡可以進(jìn)行 TouchRaman® 采樣。當(dāng)探頭透鏡與樣品接觸時(shí)，您可以準(zhǔn)確且可重復(fù)地收集旁線樣品的豐富的組分?jǐn)?shù)據(jù)信息。

無論您想在工藝流程中的何處進(jìn)行測(cè)試，我們都有對(duì)應(yīng)的拉曼系統(tǒng)和采樣接口來提高您的成分分析能力。新型固態(tài)拉曼系統(tǒng)使得可以在保障性能的情況下進(jìn)行靈活地放置、接口適配和不同類型樣品分析。為了獲得最佳結(jié)果和性能，為不同的應(yīng)用選擇正確的采樣接口很有必要。