中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《拉曼光譜儀通用規(guī)范》的制定是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)[2018]83號(hào)《第四批自愿性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定與修訂方案》的研究項(xiàng)目之一。目前啦逆，該標(biāo)準(zhǔn)由SAC于2021年5月1日批準(zhǔn)發(fā)布伞矩，包含GB/T 40219-2021[13]多項(xiàng)，并于2021年12月1日實(shí)施夏志。
拉曼光譜儀性能參數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下乃坤，拉曼光譜儀的性能是否足以滿足用戶的需求是很難確定的。提出統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)沟蔑，對(duì)開(kāi)展拉曼光譜儀的標(biāo)準(zhǔn)化研究具有重要意義湿诊。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景瘦材，拉曼光譜儀在外觀厅须、結(jié)構(gòu)、測(cè)量方式食棕、擴(kuò)展功能等方面存在較大差異朗和。無(wú)論哪種方法，拉曼測(cè)量的目的都是為了獲得樣品的拉曼光譜簿晓，如拉曼位移眶拉、強(qiáng)度和光譜形狀。以成像拉曼系統(tǒng)為例憔儿，光譜成像是通過(guò)顯微鏡和自動(dòng)機(jī)械平臺(tái)對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的樣品進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的忆植。最后通過(guò)數(shù)據(jù)處理建立光譜圖像。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)離散的拉曼光譜谒臼，這使得我們也可以通過(guò)檢查指定測(cè)點(diǎn)的光譜來(lái)科學(xué)地評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)唱逢。
因此，拉曼光譜儀的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)往往是能反映所獲得的拉曼信號(hào)質(zhì)量的指標(biāo)屋休，尤其是對(duì)微弱信號(hào)的處理能力。因此备韧，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的研究重點(diǎn)是光譜分辨率劫樟、位移精度、位移重復(fù)性、強(qiáng)度重復(fù)性和信噪比等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的確定和測(cè)試方法叠艳。
考慮到拉曼光譜儀各部件的性能要求是廠商根據(jù)其技術(shù)水平奶陈、產(chǎn)品定位和設(shè)計(jì)確定的，采購(gòu)前都經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)附较，因此本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于拉曼光譜儀的整體性能，而不是對(duì)各部件性能的評(píng)估拒课。
1. 光譜分辨率
分辨率是指光譜儀能夠分辨的相鄰峰的最小波數(shù)間隔徐勃，是光譜儀最重要的指標(biāo)之一。通過(guò)測(cè)量元件燈(如霓虹燈早像、氬燈或汞燈)的光譜線僻肖，將光譜線的半最大值全寬(FWHM)作為拉曼光譜儀在每個(gè)波數(shù)范圍內(nèi)的分辨率。峰值半高寬的計(jì)算方法如圖3所示卢鹦，也可以通過(guò)高斯擬合得到臀脏。
2. 移頻精度
移頻精度是光譜儀對(duì)樣品的波數(shù)移頻進(jìn)行精確測(cè)量的一種性能，是拉曼光譜定性分析的基礎(chǔ)冀自。位移精度主要取決于激光器的光學(xué)設(shè)計(jì)和激發(fā)激光器的線寬揉稚。國(guó)標(biāo)采用波數(shù)偏移確定的基準(zhǔn)物質(zhì)(單質(zhì)硫、萘熬粗、聚苯乙烯搀玖，見(jiàn)表2)進(jìn)行偏移精度檢測(cè)。
3. 拉曼位移可重復(fù)性
拉曼位移的穩(wěn)定性是指對(duì)樣品的某一拉曼位移測(cè)量的再現(xiàn)性荐糜。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)多次重復(fù)測(cè)量指定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特征峰來(lái)檢驗(yàn)位移重復(fù)性巷怜。
4. 強(qiáng)度可重復(fù)性
拉曼信號(hào)的強(qiáng)度重復(fù)性是拉曼光譜儀定量分析的基礎(chǔ)，它與激發(fā)光性能暴氏、光路和探測(cè)器的穩(wěn)定性有關(guān)延塑。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)每隔一定間隔測(cè)量同一樣品特征峰的強(qiáng)度，綜合評(píng)價(jià)強(qiáng)度重復(fù)性答渔。
5. 信噪比
拉曼散射是一種微弱的信號(hào)关带。微弱信號(hào)的檢測(cè)能力直接影響獲得的拉曼光譜的質(zhì)量。由于噪聲的高低是由探測(cè)器的材料沼撕、工藝、冷卻效率以及光學(xué)設(shè)計(jì)等多種因素決定的务豺，因此本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)從某一微弱信號(hào)中獲得的拉曼光譜的質(zhì)量來(lái)評(píng)估光譜儀的信噪比磨总，而不是單獨(dú)評(píng)估光譜儀的各個(gè)相關(guān)部件。即利用單晶硅的二階或三階譜峰進(jìn)行信噪比測(cè)試笼沥。
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