奥谱天成 便携式差分拉曼光谱仪 用于环境科学ATR3020

环境科学是一门跨学科专业，涵盖了自然科学领域的物理学、化学、生物学、地质学、地理学、资源技术和工程等，也包含了社会科学领域的资源管理与保护、人口统计学、经济学、政治学和伦理学等。环境科学研究影响人类及其他生物周边环境的学科。自然资源与人类资源相互依存，彼此的行为都会互相影响，无论是正确的还是错误的。

ATR3020是一款制冷、高灵敏度的便携式差分拉曼光谱仪，采用国际领先的差分拉曼光谱技术，内置两个相邻波长的激光器，使用差分技术抑制荧光，提高系统整体的检测灵敏度和信噪比，达到滤除干扰峰，只保留纯净的拉曼峰的效果。

ATR3020可以直接测量高荧光物质，且具有抗干扰、抗噪声的特点，并且在保证准确性的前提下降低了光源功率的要求，提高了整机可靠性和光谱容错纠错能力。结合SERS技术，可以达到PPB级检测能力，适合野外作业。

ATR3020还拥有显著的可靠性，适用于生化分析仪、食品安全、制药工程等领域。它的多功能软件促进了光谱分析过程，通过互联网访问的远程实验，使测试项目更容易。

ATR3020的型号有ATR3020-1、ATR3020-2、ATR3020-3，分辨率和波长范围不同，可以根据具体需求进行选择。

差分拉曼光谱法利用两个波长有细微差别的激光照射样品得到两幅原始拉曼光谱图，通过相减得到差分光谱，从而抑制了荧光干扰。但在实际测量中，可能会存在噪声干扰和谱峰不对称等问题。奥谱天成的差分拉曼复原算法OP-ADRaman可以完美地解决这些问题。

图2
差分拉曼的信号复原
3. 性能参数
ATR3020
系统接口USB2.0和无线WIFI
操作系统Android6.0
显示屏11.6’电容触摸屏，多点触控
电池供电时间>4 h
积分时间4ms-120s
电源电压DC19V(+/-5%)
工作温度-10~40℃
工作湿度<95%
尺寸(L*W*H)40×30×18 cm3
重量7.8 Kg
可靠性
光谱稳定性σ/μ <0.5% (COT8hours)
温度稳定性谱移 ≤ 1 cm-1 (10-40 ℃)
光谱强度变化（in5~40℃）<±5%
光学参数
光谱范围 (cm-1)250-2700 200-3500 200-4300
分辨率 (cm-1)6810
信噪比>3000:1 (918cm-1 of Acetonitrile，10s accumulation,200mW)
更详细参数，请咨询客服获取
图3 ATR3020实物
图4 可靠性测试
图6 ATR3020差分拉曼光谱仪的峰位强度稳定性测试
5. 测量附件
图7 固体、粉末测量探头
图8 液体样品测量池（Thermo瓶）
图9 液体样品测量池（液相色谱瓶，微量）（选配）
图10 ATR20107型枪型拉曼探头（选配）
图11 测试调节架（选配）
6. 差分拉曼光谱的应用案例
6.1. 差分拉曼光谱法对塑料的鉴别分析中国人民公安大学侦查与刑事科学技术学院姜红等人，利用差分拉曼光谱对收集的 42 个不同品牌不同厂家不同容量的塑料瓶进行检验，根据差分拉曼光谱图可将样品分为聚乙烯与聚对苯二甲酸乙二醇酯两大类，每类样品的拉曼特征峰存在一定差异。使用判别分析法对处理后的光谱数据进行分析，建立 8 个判别函数，实现对数据变量取值的预测，同时检验上述判别函数的判别能力，并建立判别分布图，判别图中 9 组样品质心明显区分，效果较好。图12 塑料样品的常规拉曼光谱图（左）和差分拉曼光谱图（右）
6.2. 差分拉曼光谱法对鞋底材料的鉴别分析运动鞋已成为人们日常出行的必需品，运动鞋鞋底作为一种常见物证，经常出现在各类刑事案件以及交通肇事现场中，通过对提取到的鞋底物证的检验，可为案件的侦破提供线索、指明方向，为证实犯罪提供科学的证据。随着化工和高分子材料的迅速发展，鞋底材料从最初的皮革和天然橡胶（NR）逐渐演化到现在各种性能的新型材料。目前，检验鞋底材料的主要方法有红外光谱法，X 射线荧光光谱法，扫描电子显微镜/能谱法等。差分拉曼光谱法具有无损检材、处理时间短、操作简便等特点，并能直接测量高荧光物质，滤除干扰峰（如环境光峰，PL 峰等），提高系统整体的检测灵敏度和信噪比等独特优点。中国人民公安大学侦查与刑事科学技术学院姜红等人，利用差分拉曼光谱对40 个白色运动鞋鞋底进行检验，并结合系统聚类分析对实验数据进行处理，以期为法庭科学中运动鞋鞋底物证的区分检验提供一定的参考。图13 常见鞋底材料的差分拉曼光谱（a）乙烯‐醋酸乙烯共聚物EVA；（b）聚氯乙烯（PVC）
6.3. 差分拉曼光谱法对烟盒外包装薄膜材料的鉴别分析烟盒外包装薄膜是指卷烟盒外包裹的一层薄膜，按主要成分的不同可以分为三类：双轴拉伸聚丙烯薄膜（BOPP)、纤维素薄膜、乙烯丙烯复合膜（EPM)。市场上 BOPP 在烟盒外包装薄膜生产中应用最多。目前，检验烟盒外包装薄膜的方法主要有红外光谱法、拉曼光谱法、差示扫描量热法、X 射线荧光光谱法、小角激光散射法、整体分离痕迹比对法等。差分拉曼光谱技术作为一种新型方法，尚未见到应用到香烟物证的研究中，其不仅具有无损检材、操作简洁的特点，而且能直接测量高荧光物质，滤除背景噪声，有效的降低干扰，提高系统整体的信噪比。中国人民公安大学侦查与刑事科学技术学院张进等人，采用差分拉曼光谱技术对不同的烟盒外包装材料，进行了大量的实验，取得了非常好的效果。图14 烟盒外包装薄膜材料的常规拉曼光谱图（36#a和36#b）和差分拉曼光谱图（36#c）
图15 常见烟盒包装材料的差分拉曼光谱
6.4. 差分拉曼光谱法对表皮葡萄球菌的鉴别分析食源性致病菌快速检测一直都是农业食品安全问题中的热点之一，它需要得到全社会足够的重视。相对于传统的检测技术消耗时间长，操作繁杂，效率低下，目前的快速检测技术在研究和开发方面都取得了长足的进步以其精确和高特异性的特点，差分拉曼技术和表面增强技术相结合在农业食品监管工作中变得越来越重要。塔里木大学的许明翥采用了这一新研发的方法，利用相关微生物的指纹图谱并将其纳入数据库，实现了对各类微生物的快速和准确检测。图16 展示了表皮葡萄球菌的差分拉曼图谱：蓝色代表加入金溶胶后的拉曼图谱一，绿色代表加入金溶胶后的拉曼图谱二，红色代表加入金溶胶后的差分拉曼图谱，黑色则代表无增强剂时的差分拉曼图谱。

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途