[发明专利]双光程和多位置荧光光谱测量复杂溶液成分含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程和多位置荧光光谱测量复杂溶液成分含量的方法。

背景技术

现有技术中，较为成熟的技术是通过化学检验的方式检测袋装复杂溶液所测目标成分的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式需要打开包装袋取出样品进行化验，无法满足快速，非接触、无污染的需求。

研究发现荧光光谱测量由于其非接触、无污染、针对性强的特性也有可能实现包装袋内复杂溶液所测目标成分的含量检测。

但受到入射光强、光程长度和所测目标浓度的影响，导致荧光有严重的自吸收问题，以及复杂溶液的散射性，因此会导致光谱的非线性，针对这一问题，本方法提出了一种双光程和多位置荧光光谱测量袋装复杂溶液成分含量的方法。

发明内容

本发明提供了一种双光程和多位置荧光光谱测量复杂溶液成分含量的方法，极大抑制了荧光自吸收和复杂溶液散射等带来的光谱非线性，提高了复杂溶液成分含量分析的精度。解决了包装袋内复杂溶液成分的无损检测问题，高效、简便、无污染，详见下文描述：

一种双光程和多位置荧光光谱测量复杂溶液成分含量的方法，所述方法用于测量袋装复杂溶液的成分含量，所述方法包括以下步骤：

荧光激发光源的出光光口、与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋，荧光激发光源对复杂溶液进行激发，光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源移动至不同位置，在每一个位置处改变光程激发复杂溶液，由光谱接收装置采集荧光光谱，将多个位置处的变光程荧光光谱归一化处理，与已有化学分析的结果对比，建立数学模型；

采集未知复杂溶液多个位置处的两个光程下的荧光光谱，归一化带入数学模型进行计算，得到复杂溶液所测目标成分的含量；

由于多位置测量和双光程测量得到的光谱互不相关，所述方法增加受激发物质的信息量，抑制荧光自吸收和复杂溶液散射带来的光谱非线性；提高复杂溶液成分含量分析的精度；解决包装袋内复杂溶液成分的无损检测问题。

其中，所述位移平台控制荧光激发光源移动至不同位置在每一个位置处改变光程激发复杂溶液，由光谱接收装置采集荧光光谱的步骤具体为：

在位置a处，位移平台控制荧光激发光源分别在两个光程下即：位置a和位置a’对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源移动至位置b，分别在两个光程下即：位置b和位置b’对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制荧光激发光源一直移动至位置n，分别在两个光程下即：位置n和位置n’对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

或，

荧光激发光源对包装袋内的复杂溶液样品进行激发，光谱接收装置在位置a处，位移平台控制光谱接收装置分别在两个光程下即：位置a和位置a’处采集荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置移动至位置b，分别在两个光程下即：位置b和位置b’处采集荧光光谱；

位移平台控制光谱接收装置一直移动至位置n，分别在两个光程下即：位置n和位置n’处采集荧光光谱。

所述方法还包括：

在荧光激发光源处设置一光纤，作为入射光纤，且保证入射光纤与光谱接收装置的入射狭缝紧贴包装袋；

或，

在光谱接收装置处设置一光纤，作为出射光纤，且保证出射光纤与荧光激发光源出光光口紧贴包装袋；

或，

在荧光激发光源与光谱接收装置处分别设置入射光纤与出射光纤，且保证入射光纤与出射光纤紧贴包装袋。

其中，入射光纤在位置a处，荧光激发光源通过入射光纤分别两个光程下即：位置a和位置a’处对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

位移平台控制入射光纤移动到位置b处，荧光激发光源通过入射光纤分别在该位置处两个光程下即：位置b和位置b’处对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱；

控制入射光纤一直移动到位置n处，荧光激发光源通过入射光纤分别在该位置处两个光程下即：位置n和位置n’处对复杂溶液样品进行激发，由光谱接收装置采集荧光光谱。

其中，出射光纤在位置a处，由光谱接收装置通过出射光纤在该位置处两个光程下即：位置a和位置a’处采集荧光光谱；

位移平台控制出射光纤移动到位置b处，光谱接收装置通过出射光纤在该位置处两个光程下即：位置b和位置b’处采集荧光光谱；