专利名称：基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学成分识别系统，尤其是涉及一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统。
背景技术：
由于危险化学品是复杂多样的，有气、固、液态，有机挥发物，水溶液等，特别是化工生产中可能会出现不明化学品及未知成分，通过定性分析可判断化学品的名称、种类，以便为后续的救援工作提供信息，从而可很好地应对化学品突发事故。由于拉曼光谱具有1、光源采用激光器，由于激光的单色性很好，激光拉曼光谱峰尖锐、分辨性高。2、拉曼光谱制样简单，不破坏样品，对于固体样品可直接通过固体支架测定，液体样品可盛放在比色皿中测定，而固体粉末可以放在透明的塑料袋中在固体支架上直接测定或者采用比色皿测定。3、适用于水溶液体系的测量，由于水分子的不对称性，在拉曼光谱上没有伸缩振动频率带，而且其他的变形，剪切等振动频率的谱带很弱，因而水的拉曼光谱很简单。这是拉曼光谱与红外光谱相比最显著的优点之一。4、拉曼活性的谱线是基团极化率随简正振动改变的关系，故拉曼光谱中只有少量的倍频及组频。所以，在激光拉曼谱图上谱峰清楚，线数较少，往往仅出现基频谱线，易于分析和辨认。5、检测范围广，包括常见的无机物和有机物，能对生物大分子、天然与合成材料 (如碳纳米管、光子晶体等)、矿石、活体动植物组织、水污染样品、化学反应催化剂等等实现检测。6、可以实时、实地检测，测定速度快，操作方便简单。光谱仪可以采用ccd作为光谱探测器，利用ccd能实现高速的全波段光谱扫描特性，可将光谱扫描时间缩短至几秒甚
至更短。但现有拉曼光谱存在着光谱库有限、无法进行远程、现场比对识别等不足。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用范围广、测量精度高、测量效率高的基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于，包括计算机终端、拉曼光谱仪和数据库服务器，所述的计算机终端分别与拉曼光谱仪、数据库服务器连接；拉曼光谱仪采集产品拉曼光谱图数据，并将其传给计算机终端，计算机终端对采集的数据与数据库服务器中的标准光谱图数据进行比对来识别。所述的计算机终端通过usb连接线与拉曼光谱仪连接。
所述的拉曼光谱仪包括激光发生端激光接收端和拉曼探头。所述的计算机终端对采集的数据与数据库服务器中的标准光谱图数据进行比对来识别具体为1)选取样品测得其拉曼谱图，建立标准谱图数据库；2)检测未知样品的拉曼谱图，与标准谱图相比较，计算其相关命中率指数 h.q. i.，并判断该相关命中率指数h. q. i.是否小于设定阈值，若为是，则判定为同类物质， 若为否，则判定为非同类物质。所述的相关命中率指数h. q. i.计算如下
权利要求
1.一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于，包括计算机终端、拉曼光谱仪和数据库服务器，所述的计算机终端分别与拉曼光谱仪、数据库服务器连接；拉曼光谱仪采集产品拉曼光谱图数据，并将其传给计算机终端，计算机终端对采集的数据与数据库服务器中的标准光谱图数据进行比对来识别。
2.根据权利要求1所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的计算机终端通过usb连接线与拉曼光谱仪连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的拉曼光谱仪包括激光发生端激光接收端和拉曼探头。
4.根据权利要求3所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的计算机终端对采集的数据与数据库服务器中的标准光谱图数据进行比对来识别具体为1)选取样品测得其拉曼谱图，建立标准谱图数据库；2)检测未知样品的拉曼谱图，与标准谱图相比较，计算其相关命中率指数h.q. i.，并判断该相关命中率指数h. q. i.是否小于设定阈值，若为是，则判定为同类物质，若为否，则判定为非同类物质。
5.根据权利要求4所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的相关命中率指数h. q. i.计算如下
6.根据权利要求4所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的样品的选择为1)对于液体及粉末样品，选择配置的样品池进行测定，利用比色皿盛装样品后放置于样品池中，并合上样品池盖阻止杂散光干扰，连接探头后即可进行测定；2)对于粉末样品，将其装入透明塑料袋中，之后放置到固体支架上，连接探头，并用探头帽将探头固定，进行测定；3)对于块状固体，将其表面处理后放置到固体支架上，连接探头，并用探头帽将探头固定，进行测定。
7.根据权利要求4所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的阈值为10 30。
8.根据权利要求7所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的阈值为15 25。
9.根据权利要求8所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于，所述的阈值为20。
10.根据权利要求4所述的一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，其特征在于， 所述的标准谱图数据库可根据需要无限扩充。
全文摘要
本发明涉及一种基于拉曼光谱的化学成分快速识别系统，包括计算机终端、拉曼光谱仪和数据库服务器，所述的计算机终端分别与拉曼光谱仪、数据库服务器连接；拉曼光谱仪采集产品拉曼光谱图数据，并将其传给计算机终端，计算机终端对采集的数据与数据库服务器中的标准光谱图数据进行比对来识别。与现有技术相比，本发明具有适用范围广、测量精度高、测量效率高等优点。
文档编号g01n21/65gk102507532sq20111035557
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者刘刚, 商照聪, 张小沁, 林 建, 王露, 薛晓康 申请人:上海化工研究院