OPTOSKY奧譜天成差分拉曼光譜儀，PPB級檢測

ATR3020_制冷、高靈敏度 便攜式差分拉曼光譜儀

綜合描述：

ATR3020采用差分拉曼光譜技術，它內置兩個相鄰波長的激光器，分時產生激發光，對樣品進行激發，拉曼信號對激發光波長非常敏感，而熒光信號則不敏感，運用差分技術，從而可以抑制熒光，可直接測量高熒光物質，抗干擾、抗噪聲、大幅提高系統整體的檢測靈敏度和信噪比，達到濾除干擾峰（如環境光峰、熒光峰等），只保留純凈的拉曼峰，捕捉微小信號差，。

由于可以較好地去除熒光等各種干擾，ATR3020便攜式拉曼光譜儀，在保證對準確性的前提下，還可以降低光源功率的要求，提高整機可靠性和光譜容錯糾錯能力，通過與SERS技術結合，可以達到PPB級檢測能力適合野外作業。ATR3020還擁有顯著的可靠性，使檢測結果準確可靠。優良的低雜散光條件使光譜儀具有廣泛的應用，特別是在生化分析儀、食品安全、制藥工程等。該多功能軟件促進了應用中的光譜分析過程。通過互聯網訪問的遠程實驗，使測試項目更容易。

l 依美國國家標準ASTM E2529-06方法測試；

l 特別定制的話，分辨率性能可以提升1/3左右，但是會犧牲靈敏度。

特征：

? 差分拉曼光譜技術，有效抑制熒光；

? 雙波長激光耦合技術；

? 超高靈敏度TEC制冷的CCD ;

? 超低噪聲電路;

? 強大的嵌入式軟件;

? 消除熒光背景；

? 峰值搜索和顯示；

? 液晶顯示器：10.1;

? Android 6.0操作系統；

? 11.6寸電容觸摸屏，支持多點觸控；

? USB 2.0；

? 友好的人機界面;

? 電池續航> 4h;

? 支持LAN遠程控制;

? IP67 防水防塵;

應用領域：

? 生物科學

? 制藥工程

? 法醫分析

? 農業與食品安全

? 寶石鑒定

? 環境科學

1. 差分拉曼的工作原理

差分拉曼光譜法，也叫移頻激發法，它利用兩個波長有細微差別的激光分別照射樣品得到兩幅原始拉曼光譜圖，熒光背景是不隨激光波長的細微改變而發生移動的，但是拉曼峰的位置卻會發生明顯的變化，將兩幅光譜圖相減得到差分光譜，在差分光譜中熒光背景相互抵消，不存在熒光干擾。

圖1 （a）原始拉曼光譜（實現、虛線分別代表784.5nm和785.5nm激光激發的拉曼光譜）；（b）差分光譜

在理想情況下，采用累加法、卷積法，都可以比較容易從差譜中復原出正常拉曼光譜。但是實際測出的光譜信號都或多或少存在噪聲，如光電探測器的暗電流噪聲、電路熱噪聲、環境背景光噪聲、光譜儀內部雜散光等等，如圖 2.5 所示。噪聲的存在不僅會影響測量信噪比，也會降低復原算法的性能。便攜式拉曼光譜儀與實驗室拉曼系統相比，信噪比更差，噪聲的干擾更嚴重。 除了噪聲干擾外，在實際差分光譜中還有可能出現正負譜峰強度不一致、不對稱的情況，這也會降低差分光譜復原算法的性能。拉曼信號的強度與波長的四次方成反比關系，雖然 SERDS 系統的兩個激發波長只有很小的差別，但是這種細小的差別還是會導致拉曼峰值不對稱。噪聲干擾疊加在譜峰上也會導致譜峰不對稱。此外兩次測量過程中樣品受照射后溫度不同、熒光特性發生細微變化（光漂白作用）等情況也會

導致譜峰不對稱。

奧譜天成研制了一套全新的差分拉曼復原算法OP-ADRaman，可以解決噪聲、不對稱等問題。

圖2 差分拉曼的信號復原

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