[发明专利]一种基于面积法的拉曼光谱即时定量分析方法

说明书

本发明公开了一种基于面积法的拉曼光谱即时定量分析方法，通过多次对标准样品进行拉曼测试，计算标准样品拉曼光谱图特征峰的数量、强度和面积；将特征峰的面积取平均值；将标准样品拉曼光谱图中二个强度最强的特征峰面积值进行相除得到比值，作为待测样品的定性判断依据；计算出未知浓度的待测样品的所有特征峰的峰面积值，利用该特征峰的峰面积值与对应的标准样品的每1％浓度的面积值对比，计算出该待测样品的浓度，最终获得待测样品的物质属性及其浓度，这样的方法，解决了拉曼光谱在样品检测过程中对样品浓度无法定量分析的问题，最大化解决即时检测过程中的定量分析，同时简化内外标法的标定过程，提高检测速度及精度，扩大检测浓度的范围。

技术领域

本发明属于光谱检测的技术领域，具体涉及一种基于面积法的拉曼光谱即时定量分析方法。

背景技术

近年来随着经济的发展，行政执法部门对用于拉曼光谱检测技术的需求越来越高，在满足定性检测需求之外，需要对各种混合物、参杂物及非纯净物进行定量分析，目前市面上所售拉曼光谱产品，无相关定量分析技术，无法满足拉曼光谱对纯度不高的物质进行准确测量，因此，在现有技术基础上，提供一款可以使拉曼光谱具备定量分析的技术，将对拉曼光谱在检测领域的发展具有十分重要的意义，同时解决多种纯度不高的物质检测问题及提高检测的准确性和广谱性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于面积的拉曼光谱即时定量分析方法，能够解决混合物、参杂物及非纯净物的准确定量分析，解决纯度不高及干扰较大的物质检测问题，能够在拉曼光谱定性的基础上实现定性及定量检测功能。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种基于面积法的拉曼光谱即时定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)取纯度为分析纯的化学物质作为拉曼光谱检测的标准样品，对该标准样品进行拉曼光谱信号采集、分析，获得标准样品的拉曼光谱图及其特征峰，定位特征峰，计算该标准样品特征峰的数量、强度和面积；特征峰的数量计算是在标准样品的拉曼光谱图中进行的，统计信噪比大于一预定值的特征峰个数，特征峰的强度是根据特征峰的峰高进行统计；特征峰的面积则是以单个峰面积计算，先进行峰位置识别，然后计算每个特征峰的面积值；

2)在标准样品的拉曼光谱图中找到二个强度最强的特征峰，并将该二个特征峰的面积值进行相除，得到比值，对该比值进行阈值设定后，作为后面待测样品定性判断的依据；

3)对标准样品进行多次拉曼测试，获得多组的拉曼光谱，根据每组拉曼光谱中特征峰的位置，结合特征峰数量，对拉曼光谱中每个特征峰的峰面积取平均值；

4)根据特征峰数量，将上述步骤3)中得到的所有特征峰的峰面积平均值进行加和，并将此加和值作为标准样品的特征峰面积的上限值，此上限值对应的标准样品的浓度默认为100％；同时，取0作为标准样品的特征峰面积的下限值，此下限值0对应的标准样品的浓度为10％；

5)将标准样品的特征峰面积的上限值减去标准样品的特征峰面积的下限值，然后均分为90个相同等分，每一个等分作为标准样品的浓度值的1％；

6)用上述标准样品配制多种不同浓度的样品，分别进行拉曼光谱检测，将真实浓度与计算浓度建立编制修正公式，修正真实浓度与计算浓度偏差；

7)将未知浓度的待测样品进行拉曼光谱检测，获得未知浓度的待测样品的拉曼光谱图，计算出待测样品光谱中强度最强的二个特征峰的峰面积值，并进行相除，得到待测样品比值，与步骤2)中获得的标准样品比值进行对比，根据比值范围判定待测样品与标准样品是否属于同一物质；