光譜儀方面
微型光譜儀是便攜拉曼的“心臟”,光譜儀的性能直接影響拉曼的光譜分辨率,靈敏度和光譜檢測范圍。目前國內(nèi)拉曼采用的光譜儀相較進口產(chǎn)品存在較大差距。例如,國內(nèi)拉曼的分辨率一般在10cm-1左右,而國外拉曼的分辨率一般在5cm-1左右,其中美國B&WTek多種型號的光譜儀能達到3.5cm-1(ASTM標(biāo)準方法測量)。
另外,國外光譜儀在CCD封裝,噪聲控制等方面表現(xiàn)更佳。目前,在便攜拉曼系統(tǒng)上,做到-20℃以下制冷的量產(chǎn)產(chǎn)品大部分都還是進口設(shè)備,例如B&WTek,EnWave,OceanOptics等,因為成本原因國產(chǎn)目前有制冷較少,僅有奧普天成、譜識科儀、高利通科技等采納。
在CCD致冷技術(shù)和對弱拉曼信號的探測上,由于國內(nèi)的技術(shù)起步較晚,CCD的致冷技術(shù)與國外還存在著差異,在拉曼的性能上主要體現(xiàn)為信噪比的差異,通俗的說,同等條件下致冷較好的光譜儀的拉曼譜圖的“毛刺”較少。另外,CCD質(zhì)量的好壞還會體現(xiàn)在光電轉(zhuǎn)換效率的不同,高質(zhì)量的光電轉(zhuǎn)換效率高,對弱拉曼信號的采集占據(jù)優(yōu)勢。
激光器方面
激光器是拉曼光譜儀的核心部件之一,便攜式拉曼光譜儀需滿足體積小、能量高、線寬小且輸出穩(wěn)定。國內(nèi)外拉曼大部分選用的激光器在體積和能量方面基本一致,主要在線寬和輸出穩(wěn)定方面存在差異。
對于進口的便攜拉曼系統(tǒng)來說,得益于高可靠性和穩(wěn)定性激光器,拉曼系統(tǒng)的壽命得以大幅度提升,其激光器的壽命基本不再是整機壽命的一個瓶頸,使其作為一個長期可靠使用的工具成為可能,目前國內(nèi)廈門大學(xué)大型拉曼有較深的研究,聯(lián)合福建計量院及廈門市普識納米科技有限公司起草的福建省地方標(biāo)準《便攜式拉曼光譜快速檢測儀》對激光器的評價作為一個重點。
系統(tǒng)集成方面
單一部件的好壞不能完全決定拉曼整機性能,系統(tǒng)的集成方面也發(fā)揮著重要作用,國產(chǎn)拉曼由于起步晚,研發(fā)主要集中在科研機構(gòu)及高校,在系統(tǒng)的集成方面可能會存在差距,主要體現(xiàn)為,國產(chǎn)拉曼與進口拉曼采用相似的配置,可能得到的拉曼的綜合性能差距明顯,這需要長期的經(jīng)驗摸索和積累。
價格方面,這是國內(nèi)儀器的優(yōu)勢
市面上的國產(chǎn)拉曼明顯比進口拉曼便宜很多,使用也極為方便,市場占有率也在逐步擴大。
售后維護
國外進口的拉曼光譜儀對于售后維護很明顯的要比國內(nèi)的慢一拍。
小結(jié)
國產(chǎn)拉曼相對于進口拉曼的差距主要體現(xiàn)在靈敏度、信噪比、光譜分辨率、長期穩(wěn)定性上,對于部分簡單應(yīng)用是足夠的,但對于要求更高的應(yīng)用,比如復(fù)雜體系中目標(biāo)物的檢測存在巨大挑戰(zhàn)。