詳述國內外便攜式拉曼光譜儀的發展差異【天津港東網站經驗分享】
拉曼光譜與物質分子的振動轉動能級有關,是分子的指紋光譜。21世紀以來,拉曼光譜儀技術的迅猛發展,但大型拉曼光譜儀體積大、價格昂貴,僅適用于高校實驗室及相關科研院所。現如今為了更好滿足現場檢測的需要,便攜式小型拉曼光譜儀廣泛應用于高校科研、安檢安防、食品安全、制藥鑒別等領域。國外諸如必達泰克、賽默飛等公司已相繼推出性能良好的便攜式拉曼光譜儀。同時國內拉曼光譜儀的開發研制也得到了迅速發展,奧譜天成、卓立漢光等國內企業也推出了便攜式拉曼光譜儀現。
那么國內外的拉曼光譜儀有哪些區別呢?"天津港東網站"將從構造方面為您介紹國內外拉曼光譜儀產品差異。
一、激光器方面
激光器是拉曼光譜儀的核心部件之一,便攜式拉曼光譜儀需滿足體積小、能量高、線寬小且輸出穩定。國內外拉曼大部分選用的激光器在體積和能量方面基本一致,主要在線寬和輸出穩定方面存在差異。對于進口的便攜拉曼系統來說,得益于高可靠性和穩定性激光器,拉曼系統的壽命得以大幅度提升,其激光器的壽命基本不再是整機壽命的一個瓶頸,使其作為一個長期可靠使用的工具成為可能。
二、光譜儀方面
微型光譜儀是便攜拉曼的“心臟”,光譜儀的性能直接影響拉曼的光譜分辨率,靈敏度和光譜檢測范圍。目前國內拉曼采用的光譜儀相較進口產品存在較大差距。例如,國內拉曼的分辨率一般在10cm-1左右,而國外拉曼的分辨率一般在5cm-1左右,其中美國B&WTek多種型號的光譜儀能達到3.5cm-1(ASTM標準方法測量)。另外,國外光譜儀在CCD封裝,噪聲控制等方面表現更佳。目前,在便攜拉曼系統上,做到-20℃以下制冷的量產產品大部分都還是進口設備,例如EnWave,B&WTek,OceanOptics等,因為成本原因國產目前有制冷較少,僅有奧譜天成、譜識科儀等采納。在CCD致冷技術和對弱拉曼信號的探測上,由于國內的技術起步較晚,CCD的致冷技術與國外還存在著差異,在拉曼的性能上主要體現為信噪比的差異,通俗的說,同等條件下致冷較好的光譜儀的拉曼譜圖的“毛刺”較少。另外,CCD質量的好壞還會體現在光電轉換效率的不同,高質量的光電轉換效率高,對弱拉曼信號的采集占據優勢。
三、系統集成方面
單一部件的好壞不能完全決定拉曼整機性能,系統的集成方面也發揮著重要作用,國產拉曼由于起步晚,研發主要集中在科研機構及高校,在系統的集成方面可能會存在差距,主要體現為,國產拉曼與進口拉曼采用相似的配置,可能得到的拉曼的綜合性能差距明顯,這需要長期的經驗摸索和積累。
四、價格方面
目前,市面上的國產拉曼明顯比進口拉曼便宜很多,市場占有率也在逐步擴大。
五、售后維護
國外進口的拉曼光譜儀對于售后維護很明顯的要比國內的慢一拍。
天津港東網站小結
國產拉曼相對于進口拉曼的差距主要體現在光譜分辨率、靈敏度、信噪比、長期穩定性上,對于部分簡單應用是足夠的,但對于要求更高的應用,比如復雜體系中目標物的檢測存在巨大挑戰。
國產拉曼已實現從無到有的過程,下面的階段就是在性能上達到世界一流水平。由福建計量院、廈門大學、奧譜天成(廈門)科技有限公司起草地方標準《便攜式拉曼光譜快速檢測儀》和《拉曼光譜儀》國家標準,將于近期完成編訂,該標準編訂的完成將為拉曼光譜儀的生產、使用和檢驗提供技術依據,推動拉曼光譜技術的發展,也規范拉曼市場應用,也為國產拉曼起到規范進步的指導。