[发明专利]用于拉曼信号检测的装置和方法

权利要求书

1.用于检测样本发射的辐射中的一个或多个拉曼频带的装置，该样本响应以在发光波长范围内的波长振荡的发光而发射辐射，所述发射的辐射作为波长范围内的一组离散检测信号被检测，所述装置包括信号处理器，该信号处理器被设置成：

a.从所述检测信号中提取时间依赖的强度信号；

b.对于所述时间依赖的强度信号，确定相对于样本在所述发光范围的所选择波长或者波长部分上的发光具有时域一致性的信号，并获得每个该信号随时间的平均值；以及

c.从所述获得的平均值产生拉曼频带数据值，产生至少一个所述拉曼频带数据值的步骤包括选择至少两个获得的平均值并将其组合从而获得增强的数据值。

2.如权利要求1所述的装置，还进一步包括发光源，用于照射样本，所述源是可控制的从而以在发光范围内的波长振荡，所述发光范围与至少一个被检测的拉曼频带的宽度具有相同量级。

3.如上述权利要求任一项所述的装置，还进一步包括波长敏感检测装置，用于检测被照射的样本以多个检测波长或者波长范围发射的电磁辐射的强度，以给出所述离散检测信号组，所述检测波长或者波长范围相对于所述发光波长范围偏移。

4.一种用于通过产生一个或多个拉曼频带的光谱表示的各个光谱单元的数据值来进行拉曼谱测量的装置，所述装置包括：

i)发光源，用于提供样本的窄频带电磁辐射发光，该发光以与拉曼频带宽度可比的发光波长范围内的波长振荡；

ii)波长敏感检测装置，用于检测被照射的样本以多个检测波长或波长范围发出的电磁辐射的强度以给出一组检测信号，所述检测波长或波长范围相对于所述发光波长范围偏移；以及

iii)检测信号处理器，所述检测信号处理器被设置成采用下述方法来处 理所述检测信号：

a.从各个检测信号中提取一组时间依赖的强度信号；

b.对于所述时间依赖的强度信号，确定相对于所述样本的发光波长具有时域一致性的信号，并且获得各个该信号在时间上的平均值；以及

c.从所述获得的平均值产生一个或多个拉曼频带的光谱表示的各个单元的数据值，产生至少一个数据值的步骤包括选择至少两个获得的平均值并将其组合以获得增强的数据值。

5.如上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述发光波长范围不大于被表示的最宽的拉曼频带的光谱范围的10倍。

6.如上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述发光波长范围与被表示的最宽的拉曼频带的光谱范围的不同不大于50％。

7.如上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述信号处理器设置成以下列方式提取出时间依赖的强度信号：通过从所述检测信号中减去平均值来产生在零的上下变化的信号。

8.如上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，所述信号处理器设置成通过将各个提取的时间依赖的信号与参考信号相乘产生乘积信号来确定对应于源振荡的分量，所述参考信号包括对应于源的波长振荡频率的频率。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述参考信号包括对应于所述源波长振荡的基频的基频。

10.如权利要求8或9任一项所述的装置，其特征在于，所述参考信号包括所述源波长振荡的基频的谐波频率。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信号处理器设置成通过在对所有所述检测信号范围的积分过程中对所述获得的平均值求和来选择和组合至少两个获得的平均值，从而产生支持一个或多个拉曼频带的光谱表示的数据。

12.如权利要求9或10任一项所述的装置，其特征在于，所述信号处 理器设置成采用下述方法来选择和组合至少两个获得的平均值：

产生具有至少一组数据位置的数据存储器，每个被分配给各个所述光谱单元，以及

将各个获得的平均值的幅值分配给所选择的一个数据位置，数据位置的选择至少部分是根据所述平均值是正的或是负的来确定的，使得至少一个数据位置被分配不止一个获得的平均值的幅值。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，数据位置的选择还可以通过光谱偏移数值来确定，使得相对于第一光谱位置引起的获得的平均值的幅值可分配给这样的数据位置，其本身为光谱表示的目的而被分配给不同波长的光谱单元。