[发明专利]通过峭度判断求取荧光褪色度量值的拉曼光谱消荧光方法

说明书

一种通过峭度判断求取荧光褪色度量值的拉曼光谱消荧光方法，涉及一种拉曼光谱消荧光方法，该方法是利用混合信号中不同测量时刻拉曼和荧光信号变化的不同步，通过调整差减系数，计算出系列前后时刻光谱数据间的差减值，选取峭度最小的差减值，作为荧光褪色度量值，对荧光褪色度量值进行降噪，以降噪后的荧光褪色度量值作为混合信号中含有的荧光分量，逐步从混合信号中扣减荧光分量，最终得到不含荧光干扰的纯拉曼信号。本发明可真实合理、有效地消除拉曼光谱的荧光，可减少测量时间和信号采集处理难度，所用的设备简单、造价低，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种拉曼光谱消荧光方法，特别是一种通过峭度判断求取荧光褪色度量值的拉曼光谱消荧光方法。

背景技术

激光拉曼光谱是一种快速发展的定性定量方法，可以提供与中红外类似的分子光谱信息，还具有不容易被水分干扰、非接触和不破坏样品等优点。但是，激光在激发拉曼散射的同时，也会激发出荧光，荧光是干扰拉曼光谱可辨识性、影响拉曼信号质量的最主要因素。

近年来发展最快的微型分光拉曼光谱仪，具有结构简单、无需复杂维护的特点，但其采用硬件消除荧光干扰会增加设备的复杂程度，例如，利用拉曼光的迁移性和荧光的相对稳定，通过双波长激发消除荧光，仪器造价和复杂性都会提升。还有目前应用得比较多的便携式拉曼光谱仪，其消除荧光的主要手段是基线拟合扣减，即是将光谱基线扣减至初始位置，给出荧光消除的表象，实际上，无法做出机理或实质解释，结果不真实，也不合理。此外，还有光谱仪利用拉曼光的迁移性和荧光的相对稳定性，通过双波长激发消除荧光，但也存在增加设备的造价和复杂性的缺点。

也有技术利用强光照射导致荧光发射强度下降的褪色效应，通过多次信号平均得到不含拉曼成分的荧光信号下降部分，并以此部分为度量，逐步扣除信号中的荧光部分，最终得到不含荧光干扰的拉曼信号。但该技术需要假设拉曼光不存在变化，实际上拉曼信号在荧光褪色过程中基本维持不变，但需要测量条件严格维持不变；采用多次平均和异常值剔除消除拉曼信号的随机变化，增加了测量时间，也增加了信号采集和处理的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种通过峭度判断求取荧光褪色度量值的拉曼光谱消荧光方法，以解决现有技术存在的难以通过硬件消除荧光干扰、结果不真实、增加设备的造价和复杂性、增加测量时间和信号采集处理难度的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种通过峭度判断求取荧光褪色度量值的拉曼光谱消荧光方法，该方法是利用样品的混合信号S中不同测量时刻拉曼和荧光信号变化的不同步，通过调整差减系数，计算出系列前后时刻光谱数据间的差减值ΔS，选取峭度最小的差减值ΔSmin，作为荧光褪色度量值，对荧光褪色度量值进行降噪，以降噪后的荧光褪色度量值作为混合信号中含有的荧光分量FS，逐步从混合信号S中扣减荧光分量FS，最终得到不含荧光干扰的纯拉曼信号。

本发明的进一步技术方案是：该方法包括以下步骤：

A、采用拉曼激光探头测量样品的混合信号，固定焦点，设定积分时间，记录至少2组不同时刻下的光谱数据；

B、依次对后一时刻光谱数据乘以系列权值，计算与前一时刻光谱数据的差值，得到系列前后时刻光谱数据间的差减值ΔS，计算该差减值的峭度，将峭度对权值作图；