[发明专利]参考方案中的测量时间分布

说明书

本发明公开了用于参考方案的测量时间分布(1276,1277,1278)的方法和系统。本公开的方法和系统能够基于样本信号、参考对象信号、噪声水平和SNR动态地改变测量时间分布。该方法和系统被配置有多个测量状态，包括样本测量状态(1282)、参考对象测量状态(1284)和暗场测量状态(1286)。在一些示例中，测量时间分布方案可基于工作波长、采样界面处的测量位置和/或目标SNR。本发明的示例还包括用于同时测量不同测量状态的系统和方法。然而，系统和方法可包括高频检测器以消除或减小会降低SNR的去相关噪声波动。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年9月18日提交的美国临时专利申请62/220,887的优先权，该美国临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本申请一般来说涉及为参考方案改善信噪比的方法和系统，尤其涉及用于动态地改变测量时间分布以及去除高频噪声的方法和系统。

背景技术

吸收光谱学是一种分析技术，可用来确定采样界面处样本中一种或多种物质的浓度和类型。用于吸收光谱学的传统系统和方法可包括在采样界面处发射光。由于光透射过样本，光能量的一部分以一个或多个波长被吸收。此吸收可引起出离样本的光的属性的变化。出离采样界面的光的属性可与出离参考对象的光的属性比较，以及可基于此对比结果确定采样界面处样本中的一种或多种物质的浓度和类型。

尽管比较结果可确定采样界面处样本中的一种或多种物质的浓度和类型，但是测量值可包括固定测量时间分布方案。在一些示例中，固定测量时间分布方案可包括对三种状态的循环时间的均等分布：测量样本，测量参考对象和测量暗场。然而，样本信号、参考对象信号、暗场信号及其对应噪声水平可随工作波长、周围环境和/或样本中物质的测量位置而不同。作为结果，固定测量时间分布方案可能对于所有工作长波和样本中的测量位置不是最佳的。此外，固定测量时间分布方案会造成具有非重要信息、错误测量数据、低信噪比(SNR)及其组合的长测量时间。由此，用于动态地改变测量时间分布的方法和系统可能是理想的。而且，系统中的高频噪声会造成不可接受的SNR，所以用于去除高频噪声的方法和系统可能是理想的。

发明内容

本申请涉及用于参考方案的测量时间分布。本公开的方法和系统能够基于样本信号、参考对象信号、噪声水平和SNR动态地改变测量时间分布。方法和系统可配置有多个测量状态，包括样本测量状态、参考对象测量状态和暗场测量状态。在一些示例中，当系统中的噪声水平低时，可分配较少时间给暗场测量状态。在一些示例中，样本信号可能微弱，并且系统会给样本测量状态比其他测量状态更大量的时间。在一些示例中，样本信号可能强大，并且系统会给参考对象测量状态比其他测量状态更大量的时间。在一些示例中，测量时间分布方案可基于工作波长、样本中的测量位置和/或目标SNR。本发明的示例还包括用于同时测量不同测量状态的系统和方法。然而，系统和方法可包括高频检测器以消除或减小会降低SNR的去相关噪声波动。

附图说明

图1示出了根据本公开的示例的包括用于测量样本中一种或多种物质的浓度和类型的多个检测器的示例性系统。

图2示出了根据本公开的示例的使用包括多个检测器的系统来测量样本中一种或多种物质的浓度和类型的示例性过程流。

图3示出了根据本公开的示例的包括用于检测样本中一种或多种物质的浓度和类型的共享检测器的示例性系统。

图4示出了根据本公开的示例的使用包括共享检测器的系统来测量样本中一种或多种物质的浓度和类型的示例性过程流。

图5示出了根据本公开的示例的用于确定一种或多种物质的浓度和类型的吸光度测量的示例性曲线。

图6示出了根据本公开的示例的用于检测样本中一种或多种物质的浓度和类型的包括位于光源与样本之间的调制器的示例性系统。