一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法技术

本发明专利技术提供一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，用于解决拉曼光谱测量中的荧光干扰问题。所述方法包括：获取第一功率条件下待测样品的第一拉曼荧光混合信号；获取在大于所述第一功率的第二功率条件下待测样品的第二拉曼荧光混合光谱；将第二拉曼荧光混合光谱中的拉曼信号视为噪声，采用小波去噪的方式进行去噪处理，获得单一荧光信号，将标准化的所述第一拉曼荧光混合光谱和去噪后的荧光信号的幅值进行消荧光处理，获得所述待测样品的拉曼光谱。应用本发明专利技术，可以有效消除功率敏感物质的拉曼荧光干扰，检测方法简单可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测
，尤其涉及一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法。
技术介绍
拉曼光谱(Ramanspectra)，是一种非弹性散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射.弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分，统称为拉曼效应。激光器的问世，提供了优质高强度单色光，有力推动了拉曼散射的研究及其应用。拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域，对于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构都有很大价值。拉曼光谱可以提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。拉曼光谱检测是属于微弱信号检测领域。目前，拉曼光谱仪用于物质检测时，荧光一般比拉曼光谱高4到6个量级，是干扰拉曼光谱检测的主要因素。当拉曼信号很弱时，可能无法提取到有效的拉曼光谱信号，现有技术多采用更换其它波长的激光源进行激发的方式来降低荧光干扰。因此，如何消除荧光干扰成为需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上面描述的问题。本专利技术的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法。具体地，本专利技术提供功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，能够针对功率敏感物质的拉曼检测过程中存在的严重荧光干扰问题，简单有效的消除荧光干扰，获得更准确的拉曼光谱信号。根据本专利技术的第一方面，提供一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，包括：采用第一激发波长在第一功率条件下对待测样品进行拉曼检测，获得第一拉曼荧光混合光谱并做标准化处理；采用第一激发波长在大于第一功率的第二功率条件下进行拉曼检测，获得第二拉曼荧光混合光谱；对第二拉曼荧光混合光谱的拉曼信号作为噪声进行去噪声处理，获得去噪后的荧光信号并对荧光信号做标准化处理；将标准化的第一拉曼荧光混合光谱与所述去噪后的荧光信号进行幅值相减或相除处理，获得待测样品的拉曼光谱。所述方法进一步包括：根据荧光功率阈值判断荧光是否消除，若荧光抵消后的拉曼光谱信号荧光功率小于或等于荧光功率阈值，则将该荧光抵消后的拉曼光谱作为待测样品的最终拉曼光谱；若荧光抵消后的拉曼光谱信号荧光功率大于荧光功率阈值，则更换激发光波长为第二激发波长重新对待测样品进行拉曼测量。所述方法在获得第二拉曼荧光混合光谱后，还可包括判断待测样品是否为功率敏感物质的步骤，具体包括：获取标准化的第二拉曼荧光混合光谱减去标准化的第一拉曼荧光混合光谱的差值，若所述差值的绝对值小于预设的功率敏感度阈值，则判定该待测样品为非功率敏感物质，则直接将所述第一拉曼荧光混合光谱作为该待测样品最终的拉曼光谱。所述方法在获得第二拉曼荧光混合光谱后，还可包括判断待测样品是否为功率敏感物质的步骤，具体包括：获取标准化的第二拉曼荧光混合光谱减去标准化的第一拉曼荧光混合光谱的差值，若所述差值的绝对值大于或等于预设的功率敏感度阈值，则判定该待测样品为功率敏感物质，对第二拉曼荧光混合光谱进行后续的去噪声处理。所述对第二拉曼荧光混合光谱进行去噪声处理，是采用小波去噪方式进行去噪声处理。所述小波去噪方式包括：模极大值去噪法、或阈值去噪法、或相关去噪法。在所述获得第一拉曼荧光混合光谱并做标准化处理的步骤之后，还可包括如下步骤：判断第一拉曼荧光混合光谱的荧光强度是否超过预定的可信阈值，若小于可信阈值，则可直接将第一功率条件下测量得到的第一拉曼荧光混合光谱作为待测样品最终的拉曼光谱进行拉曼分析。应用本专利技术的一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，采用同一激发波长下不同功率进行两次激发，获得高功率和低功率下的拉曼荧光混合光谱，对于功率敏感物质而言，在高功率下呈现更为严重的荧光干扰，几乎看不到拉曼信号，在低功率下可分辨到明显的拉曼信号但仍存在较大比例的荧光干扰，因此，本专利技术将高功率下的拉曼荧光混合光谱中的微弱拉曼信号视为噪声，通过去噪处理，尤其采用小波去噪方式，可有效去除拉曼信号从而获得单一的荧光信号，通过对低功率条件下的拉曼荧光混合光谱和单一荧光信号进行标准化处理，再进行幅值相减的操作，从而可有效扣除荧光干扰，使得在拉曼差值光谱中获得清晰可辨可信的拉曼信号。该方法操作步骤简单易行，所得结果可信度高。参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特性特征和优点将变得清晰。附图说明并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。图1示例性地示出了功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法的概要流程图；图2示例性地示出了一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法的具体流程图；图3示例性地示出了一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法中幅值相减的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。目前，拉曼光谱分析中有些物质对于激发光的激光功率较为敏感。针对功率敏感物质的拉曼光谱，如何消除荧光干扰是影响此类物质拉曼光谱检测的重要问题。本专利技术针对此类功率敏感物质的拉曼光谱检测，提出了一种消除荧光干扰的方法，在检测时，首先需要解决的第一个问题是需要判断被测物质是否为功率敏感的物质，这可以通过设定的功率敏感度阈值进行判断。如图1所示，所述的功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，包括如下步骤：S101:采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，其特征在于，包括：采用第一激发波长在第一功率条件下对待测样品进行拉曼检测，获得第一拉曼荧光混合光谱并做标准化处理；采用第一激发波长在大于第一功率的第二功率条件下进行拉曼检测，获得第二拉曼荧光混合光谱；对第二拉曼荧光混合光谱的拉曼信号作为噪声进行去噪声处理，获得去噪后的荧光信号并对荧光信号做标准化处理；将标准化的第一拉曼荧光混合光谱与所述去噪后的荧光信号进行幅值相减或相除处理，获得待测样品的拉曼光谱。

【技术特征摘要】
1.一种功率敏感物质的拉曼荧光干扰的消除方法，其特征在于，包括：
采用第一激发波长在第一功率条件下对待测样品进行拉曼检测，获得第
一拉曼荧光混合光谱并做标准化处理；
采用第一激发波长在大于第一功率的第二功率条件下进行拉曼检测，获
得第二拉曼荧光混合光谱；
对第二拉曼荧光混合光谱的拉曼信号作为噪声进行去噪声处理，获得去
噪后的荧光信号并对荧光信号做标准化处理；
将标准化的第一拉曼荧光混合光谱与所述去噪后的荧光信号进行幅值
相减或相除处理，获得待测样品的拉曼光谱。
2.如权利要求1所述的拉曼荧光干扰的消除方法，其特征在于，
所述方法进一步包括：
根据荧光功率阈值判断荧光是否消除，若荧光抵消后的拉曼光谱信号荧
光功率小于或等于荧光功率阈值，则将该荧光抵消后的拉曼光谱作为待测样
品的最终拉曼光谱。
3.如权利要求2所述的拉曼荧光干扰的消除方法，其特征在于，
所述方法进一步包括：
若荧光抵消后的拉曼光谱信号荧光功率大于荧光功率阈值，则更换激发
光波长为第二激发波长重新对待测样品进行拉曼测量。
4.如权利要求1所述的拉曼荧光干扰的消除方法，其特征在于，
所述方法在获得第二拉曼荧光混合光谱后，还可包括判断待测样品是否
为功率敏感物质的步骤，具体包括：
获取标准化的第二拉曼荧光混合光谱减去标准化的第一拉曼荧光混合

【专利技术属性】
技术研发人员：牟涛涛，熊胜军，赵喜，袁丁，夏征，
申请(专利权)人：北京华泰诺安探测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11