CN1579323A - 组织成分检测的双探头差分光谱仪及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量准确、操作方便，并可同时测量多种组织成分的组织成分检测的双探头差分光谱仪，包括带宽为600～1300nm的宽带光源、分光装置及其光路、光纤传感器、模拟检测通道、A/D转换模块和CPU及其外围电路；所述分光装置及其光路包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述分光器件采用光栅；所述光路包括宽带光源、第一聚光镜、入射光纤、入射探头、被测人体组织、两个出射探头、出射光纤、光调制挡板、光栅、第二聚光镜和光敏器件阵列；入射光纤设置在被测人体组织处，两个出射探头分别设置在与宽带光源同一条直线的两侧，且与入射探头的入射点的距离不同；本发明中还公开了上述光谱仪的检测方法。

Description

组织成份检测的双探头差分光谱仪及检测方法

技术领域

本发明涉及一种临床医学检验仪器及方法，特别涉及一种组织成份测量仪器及方法。

背景技术

组织成份的无创检测，对于疾病的诊断和治疗，其重要性和巨大价值是毫无疑问。不仅于此，实现组织成份的无创检测，在信号传感、检测与处理也有极大的学术意义和价值。

1977年美国科学家Jobsis首次报道了用近红外光观察成年猫脑内氧合血红蛋白、还原血红蛋白和细胞色素c的含量变化的实验结果，揭示了近红外光(700-1300nm)在生物组织内较低的衰减率和用近红外光谱法无创监测组织血氧浓度的可行性。鉴于这一新的无创伤测量方法的极其诱人的应用前景，研究者们做了大量的动物的和人体的实验，从多方面验证了用近红外光谱法监测组织血氧浓度的临床意义。随后，英国London大学的Delpy，美国Duke大学的Jobsis，日本Hokkaido大学的Tamura，Yamamoto，以及日本Omron公司的Shiga等从Lambert-Beer定律出发，通过模型、动物以及人体实验，提出来若干种由吸光度变化推算组织的血氧浓度变化量的演算公式。在测量装置的开发上出现了用普通发光管LED取代激光光源的便携式组织血氧计。然而，由于目前的方法只能给出血氧浓度的变化量或变化趋势，且缺乏通用性，所以都未能进入临床应用。

80年代，Dhne首次提出了应用近红外分光法进行人体血糖浓度的无创伤测量的方法。近15年以来，美国的Futrex公司、Bio-control公司、New-mexico大学、Iowa大学、西德的Medscience公司、日本的三井金属、日立制作所和松下电器等公司都在这方面进行了不懈的研究。研究方法大体可分为两类，一是利用糖的水溶液模型进行的研究，如美国的Iowa大学Gray W.Small的研究组；另一类是直接测量人体并与抽血测量的结果进行相关比对，如美国的IMI公司等。糖的水溶液模型研究虽在精确测试葡萄糖的分子吸收系数上取得重要进展，但因模型太简单，与人体间的差别太大而难以作为参考。而人体实验虽然可直接验证方法的有效性，但作为归纳定量方法基础的Lambert-Beer定律实际上并不适用于具有强散射特性的人体组织，因此测量的结果难以解释，且不具有通用性与重复性。从检测生物组织化学成份的角度来看，组织血氧浓度同血糖检测面临类似的问题。但是，由于血糖的吸收引起的吸光度变化信号比水分引起的吸光度变化信号要弱得多，目前，血糖的无创光检测技术的研究更多地集中于如何提高测量精度以捡出由血糖含量变化引起的光信号的变化来。所以，尽管由于潜在的巨大经济利益，一些世界上著名大公司在过去的20年间投入了大量的资金进行开发，血糖的无创检测距离实际应用还有一段更长的路要走。相对说来，血液其他成份的无创检测的经济价值要低一点，但难度却更大(由于相对含量低和吸收光谱重叠)，国外的相关研究很少，主要集中在血乳酸、激素等成份的测量。而国内就几乎没人进行研究)。由于个体的差异和光谱重叠、测量条件(测量位置、环境温度和压力)，即使是国际上已投入巨大人力和财力进行研究的组织血氧和血糖的测量仍然未进入临床实用(仅有脉搏血氧、即动脉血氧已普遍进入临床使用和发挥极其重要的作用)，更不用说血液其他成份的无创检测。

中国专利公开号1222063，公开日1999年7月07日，名称为《确定血糖浓度的光学方法和装置》的中国发明专利申请中公开了一种用于测量受试者的血糖浓度的方法和装置，其方法包括：a)提供一个光图案，该图案对第一视网膜系统比第二视网膜系统具有更大的刺激量，导致第一：第二的刺激比大于1，其中所说的光图案刺激随第一：第二的刺激比变化的主观视觉特征，和其中所说的第一视网膜系统和第二视网膜系统对所说的光图案的灵敏度随所说的受试者的血糖浓度变化；b)使所说的受试者观察所说光图案的所说的主观视觉特征；和c)使所说的受试者的血糖浓度和所说的主观视觉特征相关。显然，该方法难以客观、定量地测量血糖含量。该专利申请文件中还公开了一种无创血糖测量仪。实现无创伤血糖测量有两种结构：(一)在现有血糖计连接一探头，探头内有氧电极、葡萄糖化酶，探头与气泵连接，将探头紧贴检测者手指，手指上渗出的组织液与葡萄糖化酶作用，血糖计即测得血糖浓度；(二)有一受控的激光器，红外光束经光栅、分光镜分成二束光，一束经手指到达斩波器，一束以参考池到达斩波器，斩波器分别将两束光送至红外接收器，红外接收器将信号送至微处理机，微处理机结合数据库进行运算，显示器显示测量结果。该发明专利申请通过皮肤渗出液的方法操作复杂、测量精度低、测量成份种类少、测量成本高。

中国专利公开号1194133，公开日是1998年9月30日，名称为《中红外光纤测定人体血糖的方法》的中国发明专利申请文件中公开了一种中红外光纤测定人体血糖的方法。是涉及一种利用红外光谱仪和中红外光导纤维和ATR探头或漫反射装置，无损伤性地测定人体血糖的方法。该方法包括(1)测定仪：包括红外光谱仪，并于其上连接中红外光导纤维及与之相连的ATR探头或漫反射装置；(2)测试方法及过程：使被测人某个部位，至少包括手指、耳、静脉处或其他有血管的部位，与连接在光纤上的ATR探头紧密接触或于漫反射装置中，然后，记录红外光谱，扫描次数为256，扫描范围为4000-400cm^-1。也可以将探头插入血清或血样中，如上所述测定；(3)选用在1123±5和1080±10cm^-1处吸收峰的相对强度表征糖的含量：以1404±5cm-1吸收峰或其他吸收峰的峰高为参比，分别用1123±5和1080±10cm^-1处吸收峰的峰高与参比峰峰高的比值作为两个吸收峰相对强度的量度，并作为糖值的数量指标。

显然，采用上述现有技术中检测装置操作复杂，测量精度低，测量成份种类少，测量成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种测量准确、操作方便，并可同时测量多种组织成份的方法及仪器。在本发明下述的描述中所涉及到的差分光谱，其概念是：将从不同光路中检测到的光谱相减，以其差值所表达的光谱。本发明中涉及到的空域分光法，其概念是：通过光栅，空间域上进行分光，可同时产生多组单色光。

为了解决上述的技术问题，本发明组织成份检测的双探头差分光谱仪所采用的技术方案是：包括宽带光源、分光装置及其光路、光纤传感器、模拟检测通道、A/D转换模块和CPU及其外围电路；所述宽带光源采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述分光器件采用光栅；所述光路包括宽带光源、第一聚光镜、入射光纤、入射探头、被测人体组织、两个出射探头、出射光纤、光调制挡板、光栅、第二聚光镜和光敏器件阵列；所述入射光纤设置在被测人体组织处，两个出射探头分别设置在与宽带光源同一条直线的两侧，所述两个出射探头与入射探头的入射点相距10～30mm，且距离不同；所述宽带光源的出射光经第一聚光镜成为平行光后由所述入射光纤经入射探头导入被测人体组织，出射光分别由两个出射探头接收并由出射光纤导出，两束光纤的出射光经光调制挡板调制后，分时入射到光栅上进行分光，所述光栅的出射光，由所述光敏器件阵列接收，经所述模拟检测通道进行转换后，由A/D转换模块转换成数字信号输入CPU模块进行处理后分离出两组光谱，根据两组光谱获得被测成份的含量。

本发明组织成份检测的双探头差分光谱仪中，所述光敏传感器的作用是进行光电转换，所述光敏传感器采用下述装置之一：光敏管阵列和砷镓铟光敏器件阵列。所述模拟检测通道的作用是将光敏传感器的输出信号转换成与A/D转换模块匹配的电压信号，所述模拟检测通道包括光敏器件阵列、I/V转换电路、滤波器、相敏检波电路、模拟开关和A/D转换电路；经所述光调制挡板调制过的光信号，经光栅分光后，由光敏器件阵列将光栅的一组在空间分布的单色光进行光电转换，每个光电器件响应一个单色光的变化，其输出信号经I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于某一波长入射光的光谱幅值绝对值；然后，通过模拟开关切换到A/D转换电路，转换成数字信号，滤波器的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板对光的调制频率一致，所述滤波器的通频带带宽在20～200Hz。所述A/D转换模块的作用是将模拟电压信号转换成数字信号，并传递给所述的CPU；所述A/D转换模块包括A/D转换器件及其接口电路；或所述A/D转换模块集成在CPU电路中。所述CPU及其外围电路包括CPU芯片及其最小扩展系统、接口电路、输出电路及装置、人机对话模块、控制电路；所述CPU及其外围电路的作用是接受所述A/D转换模块传递来的数字信号，并进行后期处理和必要的输出，同时对系统进行总体控制和人机对话过程。

本发明用于组织成份检测的双探头差分的检测方法，包括以下步骤：连接好包括宽带光源、分光装置及其光路、光纤传感器、模拟检测通道、A/D转换模块、CPU及其外围电路所组成的带有双检测探头的差分光谱测量仪器；所述宽带光源采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路由光调制挡板、第一聚光镜、入射光纤、入射探头、被测人体组织、两个出射探头，两个出射光纤，光栅和光敏器件阵列；所述入射光纤设置在被测人体组织处，两个出射探头分别设置在与宽带光源同一条直线的两侧，所述两个出射探头与入射探头的入射点相距10～30mm，且距离不同；所述宽带光源的出射光经第一聚光镜聚焦、准直后，通过入射光纤和入射探头入射到被测人体组织中，两组出射探头分别接收通过被测人体组织的出射光，并由出射光纤导出；导出后的出射光由光调制档板进行调制，分时入射到光栅上进行分光；经过光栅分光处理后输出一组空间分布的单色光；上述输出的一组在空间分布的单色光，由光敏器件阵列进行光电转换，所述光敏器件阵列中的每一个光电器件响应一个单色光的变化，所述光敏器件阵列输出的信号经模拟检测通道I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；滤波器的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板对光的调制频率一致，所述滤波器的通频带带宽在20～200Hz；A/D转换模块将上述模拟检测通道输出的信号转换成数字信号输入CPU模块；由CPU模块对信号进行识别和处理，分离出不同光路及波长所对应的信号，并由两个光路中光信号所对应的特征幅值分别组成光谱；将两组光谱相减获得差分光谱；运用化学计量方法获得被测成份的含量。

与现有技术相比，本发明差分光谱测量方法及仪器的有益效果是：由于本发明的差分光谱仪采用差分检测方法，能够去除由于个体差异引起的误差，因此，其测量准确、操作方便，并可同时测量多种组织成份。

附图说明

图1是本发明差分光谱测量仪器的结构框图；

图2是本发明差分光谱测量仪器中所采用的双检测探头方法光路图；

图3是本发明差分光谱测量仪器中采用光栅时的电气原理图；

图4是用本发明差分光谱测量仪器进行测量时的工作流程图。

下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明。

1——宽带光源                           2——分光装置及其光路

3——光纤传感器                         4——模拟检测通道

5——A/D转换模块                        6——CPU

7——第一聚光镜                         9——被测人体组织

12——光栅                              13——第二聚光镜

14——光敏器件阵列                      15——光调制挡板

16——I/V转换电路                       17——模拟开关

19——滤波器                            21——A/D转换电路

25——相敏检波电路                      26——入射光纤

27——入射探头                          28——出射光纤

29——出射探头                          31——抗混叠滤波器

具体实施方式

下面结合附图对本发明用于组织成份检测的双探头差分光谱仪及检测方法做进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明用于组织成份检测的双探头差分光谱仪包括宽带光源1、分光装置及其光路2、光纤传感器3、模拟检测通道4、A/D转换模块5和CPU6及其外围电路；所述宽带光源1采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路2包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述分光器件采用光栅12；所述光路包括宽带光源1、第一聚光镜7、入射光纤26、入射探头27、被测人体组织9、两个出射探头29、出射光纤28、光调制挡板15、光栅12、第二聚光镜13和光敏器件阵列14；所述入射光纤26设置在被测人体组织9处，两个出射探头29分别设置在与宽带光源1同一条直线的两侧，所述两个出射探头29与入射探头27的入射点相距10～30mm，且距离不同；所述宽带光源1的出射光经第一聚光镜7成为平行光后由所述入射光纤26经入射探头27导入被测人体组织9，出射光分别由两个出射探头29接收并由出射光纤28导出，两束光纤的出射光经光调制挡板15调制后，分时入射到光栅12上进行分光，所述光栅12的出射光，由所述光敏器件阵列14接收，经所述模拟检测通道4进行转换后，由A/D转换模块5转换成数字信号输入CPU模块进行处理后分离出两组光谱，根据两组光谱获得被测成份的含量。

在本发明的差分光谱仪中，所述光敏传感器3的作用是进行光电转换，所述光敏传感器3可以采用光敏管阵列，还可以采用砷镓铟光敏器件阵列。所述模拟检测通道4的作用是将光敏传感器3的输出信号转换成与A/D转换模块5匹配的电压信号，所述模拟检测通道4包括光敏器件阵列14、I/V转换电路16、滤波器19、相敏检波电路25、模拟开关17和A/D转换电路21；经所述光调制挡板15调制过的光信号，经光栅12分光后，由光敏器件阵列14将光栅12的一组在空间分布的单色光进行光电转换，每个光电器件响应一个单色光的变化，其输出信号经I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；然后，通过模拟开关17切换到A/D转换电路21，转换成数字信号，滤波器19的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板15对光的调制频率一致，所述滤波器19的通频带在1～20Hz。所述A/D转换模块5的作用是将模拟电压信号转换成数字信号，并传递给所述的CPU6；所述A/D转换模块5包括A/D转换器件及其接口电路；或所述A/D转换模块集成在CPU电路中。所述CPU6及其外围电路包括CPU芯片及其最小扩展系统、接口电路、输出电路及装置、人机对话模块、控制电路；所述CPU6及其外围电路的作用是接受所述A/D转换模块传递来的数字信号，并进行后期处理和必要的输出，同时对系统进行总体控制和人机对话过程。

本发明差分光谱仪的工作流程如图4所示，宽带光源1的出射光经调制挡板调制后，由第一聚光镜7聚焦、准直，通过入射光纤26、入射探头27入射到被测人体组织9中101；由两组出射探头28分别接收出射光，并由出射光纤29导出102；两束出射光纤29的出射光分时入射到光栅进行分光103；所述光栅12的出射光由光敏器件阵列14接收，进行光电转换104；经模拟检测通道4进行转换后，由A/D转换模块5转换成数字信号输入CPU6模块105；由以CPU6为核心的数据处理系统对信号进行识别和处理，分离出不同光路及波长所对应的信号，并由两个光路中光信号所对应的特征幅值分别组成对应于不同光路长的光谱106；分别描绘出两组光谱后，将两组光谱相减获得差分光谱107；运用化学计量方法，从差分光谱中计算得到动脉血液中的主要成份的含量。另外，在使用时，将入射光纤26固定在被测人体组织9的部位，将本发明光谱仪的两个接收探头，即出射探头28分别布置在与宽带光源1同一条直线上，并与入射点相距10～30mm，同时，两个出射探头28与入射点的距离不等。

本发明用于组织成份检测的双探头差分光谱仪的检测方法包括以下步骤：

第一步骤，连接好包括宽带光源1、分光装置及其光路2、光纤传感器3、模拟检测通道4、A/D转换模块5、CPU6及其外围电路所组成的带有双检测探头的差分光谱测量仪器；所述宽带光源1采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路由光调制挡板15、第一聚光镜7、入射光纤26、入射探头27、被测人体组织9、两个出射探头29，两个出射光纤28，光栅12和光敏器件阵列14；

第二步骤，所述入射光纤26设置在被测人体组织9处，两个出射探头29分别设置在与宽带光源1同一条直线的两侧，所述两个出射探头29与入射探头26的入射点相距10～30mm，且距离不同；

第三步骤，所述宽带光源1的出射光经第一聚光镜7聚焦、准直后，通过入射光纤26和入射探头27入射到被测人体组织9中，两组出射探头29分别接收通过被测人体组织9的出射光，并由出射光纤28导出；导出后的出射光由光调制档板15进行调制，分时入射到光栅12上进行分光；经过光栅12分光处理后输出一组空间分布的单色光；

第四步骤，上述步骤输出的一组在空间分布的单色光，由光敏器件阵列14进行光电转换，所述光敏器件阵列14中的每一个光电器件响应一个单色光的变化，所述光敏器件阵列14输出的信号经模拟检测通道4的I/V变换、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；滤波器19的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板15对光的调制频率一致，所述滤波器19的通频带在1～20Hz；

第五步骤，A/D转换模块5将上述模拟检测通道4输出的信号转换成数字信号输入CPU模块；由CPU模块对信号进行识别和处理，分离出不同光路及波长所对应的信号，并由两个光路中光信号所对应的特征幅值分别组成光谱；将两组光谱相减获得差分光谱；运用化学计量方法获得被测成份的含量。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种用于组织成份检测的双探头差分光谱仪，其特征在于：包括宽带光源(1)、分光装置及其光路(2)、光纤传感器(3)、模拟检测通道(4)、A/D转换模块(5)和CPU(6)及其外围电路；所述宽带光源(1)采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路(2)包括分光器件和与其相配套的光路器件；所述分光器件采用光栅(12)；所述光路包括宽带光源(1)、第一聚光镜(7)、入射光纤(26)、入射探头(27)、被测人体组织(9)、两个出射探头(29)、出射光纤(28)、光调制挡板(15)、光栅(12)、第二聚光镜(13)和光敏器件阵列(14)；所述入射光纤(26)设置在被测人体组织(9)处，两个出射探头(29)分别设置在与宽带光源(1)同一条直线的两侧，所述两个出射探头(29)与入射探头(27)的入射点相距10～30mm，且距离不同；所述宽带光源(1)的出射光经第一聚光镜(7)成为平行光后由所述入射光纤(26)经入射探头(27)导入被测人体组织(9)，出射光分别由两个出射探头(29)接收并由出射光纤(28)导出，两束光纤的出射光经光调制挡板(15)调制后，分时入射到光栅(12)上进行分光，所述光栅(12)的出射光，由所述光敏器件阵列(14)接收，经所述模拟检测通道(4)进行转换后，由A/D转换模块(5)转换成数字信号输入CPU模块进行处理后分离出两组光谱，根据两组光谱获得被测成分的含量。

2.根据权利要求1所述的一种用于组织成份检测的双探头差分光谱仪，其中，所述光敏传感器(3)的作用是进行光电转换，所述光敏传感器(3)采用下述装置之一：光敏管阵列和砷镓铟光敏器件阵列。

3.根据权利要求1所述的一种用于组织成份检测的双探头差分光谱仪，其中，所述模拟检测通道(4)的作用是将光敏传感器(3)的输出信号转换成与A/D转换模块(5)匹配的电压信号，所述模拟检测通道(4)包括光敏器件阵列(14)、I/V转换电路(16)、滤波器(19)、相敏检波电路(25)、模拟开关(17)和A/D转换电路(21)；经所述光调制挡板(15)调制过的光信号，经光栅(12)分光后，由光敏器件阵列(14)将光栅(12)的一组在空间分布的单色光进行光电转换，每个光电器件响应一个单色光的变化，其输出信号经I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；然后，通过模拟开关(17)切换到A/D转换电路(21)，转换成数字信号，滤波器(19)的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板(15)对光的调制频率一致，所述滤波器(19)的通频带带宽在20～200Hz。

4.根据权利要求1所述的一种用于组织成份检测的双探头差分光谱仪，其中，所述A/D转换模块(5)的作用是将模拟电压信号转换成数字信号，并传递给所述的CPU(6)；所述A/D转换模块(5)包括A/D转换器件及其接口电路；或所述A/D转换模块集成在CPU电路中。

5.根据权利要求1所述的一种用于组织成份检测的双探头差分光谱仪，其中，所述CPU(6)及其外围电路包括CPU芯片及其最小扩展系统、接口电路、输出电路及装置、人机对话模块、控制电路；所述CPU(6)及其外围电路的作用是接受所述A/D转换模块传递来的数字信号，并进行后期处理和必要的输出，同时对系统进行总体控制和人机对话过程。

6.一种用于组织成份检测的双探头差分测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：

第一步骤，连接好包括宽带光源(1)、分光装置及其光路(2)、光纤传感器(3)、模拟检测通道(4)、A/D转换模块(5)、CPU(6)及其外围电路所组成的带有双检测探头的差分光谱测量仪器；所述宽带光源(1)采用带宽在600～1300nm的可见光乃至近红外光；所述分光装置及其光路由光调制挡板(15)、第一聚光镜(7)、入射光纤(26)、入射探头(27)、被测人体组织(9)、两个出射探头(29)，两个出射光纤(28)，光栅(12)和光敏器件阵列(14)；

第二步骤，所述入射光纤(26)设置在被测人体组织(9)处，两个出射探头(29)分别设置在与宽带光源(1)同一条直线的两侧，所述两个出射探头(29)与入射探头(26)的入射点相距10～30mm，且距离不同；

第三步骤，所述宽带光源(1)的出射光经光调制挡板进行调制后，由第一聚光镜(7)聚焦、准直后，通过入射光纤(26)和入射探头(27)入射到被测人体组织(9)中，两组出射探头(29)分别接收通过被测人体组织(9)的出射光，并由出射光纤(28)导出；导出后的出射光分时入射到光栅(12)上进行分光；经过光栅(12)分光处理后输出一组空间分布的单色光；

第四步骤，上述步骤输出的一组在空间分布的单色光，由光敏器件阵列(14)进行光电转换，所述光敏器件阵列(14)中的每一个光电器件响应一个单色光的变化，所述光敏器件阵列(14)输出的信号经模拟检测通道(4)I/V变化、滤波和相敏检波后，输出对应于该波长入射光的光谱幅值绝对值；滤波器(19)的通频带中心频率在20～2000Hz，与光调制挡板(15)对光的调制频率一致，所述滤波器(19)的通频带带宽在20～200Hz。

第五步骤，A/D转换模块(5)将上述模拟检测通道(4)输出的信号转换成数字信号输入CPU模块；由CPU模块对信号进行识别和处理，分离出不同光路及波长所对应的信号，并由两个光路中光信号所对应的特征幅值分别组成光谱；将两组光谱相减获得差分光谱；运用化学计量方法获得被测成分的含量。

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