國(guó)內(nèi)外便攜拉曼光譜儀技術(shù)對(duì)比
閱讀:710 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(jí)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(lái),由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(guó)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(zhǎng)穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性會(huì)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(guó)內(nèi)同類(lèi)設(shè)備的水平。
對(duì)于進(jìn)口的便攜拉曼系統(tǒng)來(lái)說(shuō),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(zhǎng)期可靠使用的工具成為可能,目前國(guó)內(nèi)廈門(mén)大學(xué)大型拉曼有較深的研究,聯(lián)合福建*及廈門(mén)市普識(shí)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(cè)儀》對(duì)激光器的評(píng)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(guó)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(huì)存在差距,主要體現(xiàn)為,國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)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(hào)增強(qiáng) 104 ~ 106 倍。作為檢測(cè)分析物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)信息的直接手段,通過(guò)選擇特征指紋譜圖,該技術(shù)可有效降低檢測(cè)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(guò)譜庫(kù)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(guó)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(guó)產(chǎn)拉曼相對(duì)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(zhǎng)期穩(wěn)定性上,對(duì)于部分簡(jiǎn)單應(yīng)用是足夠的,但對(duì)于要求更高的應(yīng)用,比如復(fù)雜體系中目標(biāo)物的檢測(cè)存在巨大挑戰(zhàn)。
國(guó)產(chǎn)拉曼已實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的過(guò)程,下面的階段就是在性能上達(dá)到較高水平。由福建*、廈門(mén)大學(xué)、廈門(mén)市普識(shí)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(cè)儀》和《拉曼光譜儀》國(guó)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(chǎng)應(yīng)用,也為國(guó)產(chǎn)拉曼起到規(guī)范進(jìn)步的指導(dǎo)。