國內(nèi)外的便攜式激光拉曼光譜儀器最新進展-華普通用

儀器的S/N(表征儀器的靈敏度)大幅度提高

　　目前，國內(nèi)外的便攜式激光拉曼光譜儀器最新進展中，最突出的體現(xiàn)之一是S/N的提高。因為從儀器學(xué)理論講，便攜式激光拉曼光譜儀的靈敏度與光源(激光器的穩(wěn)定性、波長等)、主機(單色器的光譜帶寬、雜散光、光柵和準(zhǔn)直鏡、物鏡的口徑等)、光接收器(CCD的靈敏度、CCD的噪聲N、穩(wěn)定性等)、放大器(噪聲N、穩(wěn)定性、放大倍數(shù)等)等密切相關(guān)。所以，光源為785nm的便攜式儀器，直接測量的S/N一般在1000:1以內(nèi)，不可能達到10000以上。但是，隨著化學(xué)計量學(xué)的發(fā)展，儀器的軟件、特別是各種算法突飛猛進。例如：北京西派特公司研發(fā)的785nm新型ExR510便攜式激光拉曼光譜儀(以下簡稱ExR510)，由于采用一種我國獨具知識產(chǎn)權(quán)的、消除熒光背景和降噪的專利技術(shù)，使得該儀器直接測試的S/N優(yōu)于2000:1以上。北京大學(xué)在他們使用西派特的ExR510時，對儀器進行了考查，發(fā)現(xiàn)直接測量ExR510的信噪比可以達到2400:1，為目前國際上同類儀器的領(lǐng)先水平。但是，隨著軟件、算法的發(fā)展，儀器的S/N還會進一步大大提高。

儀器的分辨率大大增強

　　國際上的便攜式激光拉曼光譜儀器中，單色器的焦距一般都在75mm左右(甚至更小)。在這么小的便攜式激光拉曼光譜儀器上，要得到相對高的分辨率是很難的，所以目前國際上的這類便攜式激光拉曼光譜儀器的分辨率都在4-12cm-1之間!因為從儀器學(xué)理論來看，大家都知道，光柵理論中分辨率(SBW)的數(shù)學(xué)表達式為：

SBW=[1/(mf/d cos θ)] b = d ×cos θ× b /mf

　　法國JY公司的HR800大型臺式激光拉曼光譜儀的焦距為800mm，儀器采用優(yōu)質(zhì)光柵、三級光譜、狹縫可調(diào)，但是，分辨率只是0.5-0.8cm-1左右。所以，有些公司給出焦距75mm的便攜式激光拉曼光譜有儀器的分辨率為1.27cm-1，從理論到實踐都是做不到的。

　　但是，儀器的分辨率大大增寬，無疑是最吸引科學(xué)家眼球的關(guān)注焦點之一。北京西派特的ExR510，采用了特殊的專利軟件處理，使得75mm焦距的便攜式儀器的分辨率大大增強，該儀器經(jīng)北京計量測試研究院測試，分辨率為2.8cm-1，為國際同類產(chǎn)品的領(lǐng)先水平。