[发明专利]拉曼光谱检测设备及其检测安全性的监控方法

说明书

本发明提供了拉曼光谱检测设备及其检测安全性的监控方法。该方法包括：由激发光光源发射激发光并将该激发光引导至样品；收集样品在激发光的照射下产生的光信号并产生表示所述光信号的光谱数据；确定所述光谱数据中表示所述光信号中的激发光成分的第一部分和表示所述光信号中的拉曼散射成分和荧光成分的第二部分；计算所述第一部分和所述第二部分中的每一个的表示光谱强度的幅值的第一参数和表示光谱强度的波动的第二参数；比较所述第一部分和所述第二部分的第一参数，并比较所述第一部分和所述第二部分的第二参数；以及基于比较结果确定所述样品是否为深色物质。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及拉曼光谱检测领域，尤其涉及拉曼光谱检测设备和监控拉曼光谱检测设备的检测安全性的方法。

背景技术

拉曼光谱分析技术是一种以拉曼散射效应为基础的非接触式光谱分析技术，它能对物质的成分进行定性、定量分析。拉曼光谱是一种分子振动光谱，它可以反映分子的指纹特征，可用于对物质的检测。拉曼光谱检测通过检测待测物对于激发光的拉曼散射效应所产生的拉曼光谱来检测和识别物质。拉曼光谱检测方法已经广泛应用于液体安检、珠宝检测、爆炸物检测、毒品检测、药品检测等领域。

在拉曼光谱分析技术的应用领域，由于被检物千差万别，各种物质的物理特性会有不同，他们对于用于拉曼光谱分析技术的激光照射的热敏感性会有不同。由于拉曼光谱需要用高功率密度的激光作为激发光源，比如近红外的785nm激光有较强的热效应，在样品未知的情况下，贸然检测很可能会导致样品被激光烧蚀损伤，甚至有可能导致激光引燃或引爆一些易燃易爆化学品，造成人身财产的损失。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种监控拉曼光谱检测设备的检测安全性的方法，包括下述步骤：

由激发光光源发射激发光并将该激发光引导至样品；

收集样品在激发光的照射下产生的光信号并产生表示所述光信号的光谱数据；

确定所述光谱数据中表示所述光信号中的激发光成分的第一部分和表示所述光信号中的拉曼散射成分和荧光成分的第二部分；

计算所述第一部分和所述第二部分中的每一个的表示光谱强度的幅值的第一参数和表示光谱强度的波动的第二参数；

比较所述第一部分和所述第二部分的第一参数，并比较所述第一部分和所述第二部分的第二参数；以及

基于比较结果确定所述样品是否为深色物质。

在一个实施例中，基于比较结果确定所述样品是否为深色物质的步骤包括：

在所述第一部分的第一参数小于所述第二部分的第一参数且所述第一部分的第二参数大于所述第二部分的第二参数时，确定所述样品是深色物质；以及

在所述第一部分的第一参数小于所述第二部分的均值且所述第一部分的第二参数小于所述第二部分的第二参数时，确定所述样品是透明液体。

在一个实施例中，所述第一参数包括光谱强度的均值，所述第二参数包括光谱强度的标准差。

在一个实施例中，采用下述公式计算均值和标准差：

其中，u表示均值，σ表示标准差，X_i表示第i个光谱数据，n 表示所述第一部分或所述第二部分的光谱数据的数量。