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原文传递拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法

专利名称：	拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法
摘要：	一种拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，涉及一种光谱测量精度的提升方法，该方法包括以下步骤：1）估计光谱仪的波数漂移程度Rang；2）光谱测量、插值和平移校正：将长积分时间的单次测量分解成多个小单元时间测量，选择起始单元作为基准，对基准和随后的单元光谱做统一的线性插值处理和平移校正；3）光谱归并、反差值、标定波数迁移坐标输出：经平移校正后的系列单元光谱进行重新累积为单一光谱，对多个单列光谱进行对比，采用反差值进行试算，重新定义输出仪器精度，并标定波数迁移坐标，输出测量结果。本发明可有效提升拉曼光谱波数测量精度，其方法简便，易于推广应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	广西科技大学
发明人：	姚志湘;姚桔;粟晖;张景清
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910414785.X
公开号：	CN110108694A
代理机构：	柳州市荣久专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	周小芹
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	545006 广西壮族自治区柳州市东环大道268号
主权项：	1.一种拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1）估计光谱仪的波数漂移程度Rang； 2）光谱测量、插值和平移校正：将长积分时间的单次测量分解成多个小单元时间测量，选择起始单元作为基准，对基准和随后的单元光谱做统一的线性插值处理和平移校正； 3）光谱归并、反差值、标定波数迁移坐标输出：经平移校正后的系列单元光谱进行重新累积为单一光谱，对多个单列光谱进行对比，采用反差值进行试算，重新定义输出仪器精度，并标定波数迁移坐标，输出测量结果。 2.根据权利要求1所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：步骤1）包括以下具体方法： 1-1）对于一套选定的拉曼光谱仪，用峰位简单的物质，以长积分时间在一定时间段内，进行多次测量，记录每次测量的光谱Si； 1-2）读取各次测量下同一峰位的像素序列号NPi，构成序列NP=[NPi]； 1-3）序列NP的极差，即为该光谱仪以像素计的横坐标漂移程度Rang。 3.根据权利要求2所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：步骤2）包括以下具体方法： 2-1）将长积分时间tl的单次测量分解成多个小单元时间ts，进行连续单元时间光谱采集； 2-2）选择第1帧光谱作为平移校正基准St；将后续采集单元光谱S(i)存盘； 2-3）选择ts/tl做为步长It值，从存储的后续单元光谱集中读取单元光谱S(i)，与St采用同样步长It间隔做线性插值，得到插值后基准SIt和插值后待校正光谱SI(i)； 2-4）SI(i)平移校正； 2-5）重复上述步骤3)和4)，直至所有单元光谱校正完成。 4.根据权利要求2所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：步骤2）包括以下具体方法： 2-1）将长积分时间tl的单次测量分解成多个小单元时间ts，进行连续单元时间光谱采集； 2-2）选择第1帧光谱作为平移校正基准St，其余各帧作为单元光谱S(i)，以St为基准进行校准； 2-3）选择ts/tl做为步长It值，将单元光谱S(i)与S(t)采用同样步长It间隔做线性插值，得到插值后基准SIt0和插值后待校正光谱SI(i)； 2-4）SI(i)平移校正； 2-5）重复上述步骤3)和4)，直至所有单元光谱校正完成。 5.根据权利要求3或4所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：在步骤2-1）中，从仪器热点出现概率和信噪比因素综合考虑，小单元时间ts的选择在10～100ms之间。 6.根据权利要求3或4所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：在步骤2-4）包括以下具体过程： 2-41）将插值后基准SIt0序列值首尾各Nc个值去除，作为新的基准SIt；其中Nc是M*Rang/It的取整值，即光谱可能的M倍漂移范围，1＜M＜10； 2-42）从SI(i)的第一个值开始，按照基准SIt的尺寸，选取临时序列TS(1)； 2-43）计算SIt与TS的点积，如果SIt和TS都按列排列，则DT(1)=SIt’·TS(1)； 2-44）从SI(i)依次向后平移，得到TS(i)，计算DT(i)，直至第n次，DT(n)达到最大值，此时的TS(n)与SIt偏离最小； 2-45）存储TS(n)，作为新的SI(i)。 7.根据权利要求6所述的拉曼光谱仪波数迁移测量精度的提升方法，其特征在于：步骤3）包括以下具体方法： 3-1）将经平移校正后的多个单元光谱SI，按照积分时间要求重新累积为单一光谱S输出； 3-2）在一定时间段内，对多个单一光谱S进行对比，采用样条插值反差值减少插值间隔试算，以正负1个读数间隔的标准，重新定义输出仪器精度； 3-3）以St或单一光谱S中包含的瑞利中心线位置，重新标定单一光谱S各个序列值对应的拉曼迁移波数坐标，输出测量结果。
所属类别：	发明专利