CN103748442A

CN103748442A - 光谱分析仪

Info

Publication number: CN103748442A
Application number: CN201280025692.4A
Authority: CN
Inventors: D·P·克劳塞; R·A·辛普金; B·J·史密斯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: AU2012240669B2; EP2694933B1; KR20140063516A; CA2832411A1; US20160320295A1; US9581552B2; US20170184494A1; EP2694933A1; JP2014510291A; AU2012240669A1; EP2694933A4; NZ617395A; US20130265566A1; ZA201308339B; US10241039B2; US9625377B2; CN103748442B; WO2012138236A1; KR102021874B1; US20190317016A1

Abstract

一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品（16）的分析仪（10）包括：电磁辐射源（11），用于以至少一个束发射电磁辐射（14a）至样品（16），所述电磁辐射包括至少两个不同波长；样品检测器（17），检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及处理器（18），用于根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间，并且每个波长或者所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的区域内）。

Description

光谱分析仪

技术领域

本发明涉及光谱分析仪，例如分光光度计，用于检验和/或识别或以其他方式分析药物、血液或其他物质。

背景技术

例如通过使用诸如分光光度计的光谱分析仪的光谱术可以用于分析物质。例如，通过朝向样品引导入射辐射并且分析受影响的辐射的光谱性质（nature），可以获得该样品的性质的指示。

然而，这样的分析仪常常提供不精确的分析。在不同物质之间做出精确辨别会是困难的。

发明内容

本发明的目的在于提供分析仪和/或方法，用于使用光谱术来检验或识别或以其他方式表征药物或其他物质。

在一个方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验液基药物样品的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及处理器，用于根据表示所检测的受影响的电磁辐射的检测器输出来识别或检验所述样品，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间，并且每个波长或者所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的区域内）。

优选地，所述电磁辐射包括多个电磁辐射束，每个束具有不同波长。

优选地，检验或识别所述药物样品针对用于一组n个药物中的一个药物的比较数据，并且其中，所述电磁辐射包括一个或多个束中的至少log₂n个不同波长。

优选地，所述不同波长跨或捕获1300nm与2000nm之间的液体光谱中的至少一些光谱特性中的多个光谱特性。

优选地，所述液体光谱包括两个或更多光谱特性，并且其中：每个光谱特性落入所述液体光谱的区域中，或者跨所述液体光谱的区域，每个波长落入所述区域之一内。

优选地，每个区域由一波长范围定义。

优选地，所述光谱特性包括所述液体光谱的峰、谷、转折、稳定点或区域、平台、弯点和/或斜坡。

优选地，所述液体是水并且包括落入水光谱的以下区域中的光谱特性：1300nm与1400nm之间的第一区域；1400nm与1500nm之间的第二区域；1500nm与1600nm之间的第三区域；1600nm与1700nm之间的第四区域；1700nm与1800nm之间的第五区域；1800nm与200nm之间的第六区域。

优选地，所述电磁辐射具有在所述液体光谱中的稳定区域的波长的附近区域中（或在跨所述液体光谱中的稳定区域的区域内）的锚波长。

优选地，每个波长还对应于由可容易/廉价获得的源产生的波长。

优选地，所述源是多个激光器，每个激光器配置为以固定或可调的波长发射电磁辐射束。

优选地，包括调制器，所述调制器用于调制发射至所述样品的所述电磁辐射束，从而导致由所述样品检测器检测的被调制的所检测的受影响的辐射，其中作为根据来自所述检测器的输出识别或检验所述样品的部分的所述处理器从表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出中去除暗电流分量。

可选地，所述处理器去除所述暗电流分量是通过将表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出乘以正弦和余弦函数并且在调制振荡的周期内积分来去除所述暗电流分量而进行的。

可选地，所述处理器去除所述暗电流分量是通过对表示所调制的检测的受影响的辐射的输出进行傅里叶变换并且从变换结果中去除所述暗电流分量而进行的。

优选地，所述处理器使用参考信息识别或检验所述药物样品。

优选地，包括所述锚波长的受影响的电磁辐射或所述电磁辐射束提供所述参考信息。

优选地，所述分析仪还包括：光学装置，用于将所述多个电磁辐射束引导至参考样品；参考检测器，检测受到所述参考样品影响的受影响的电磁辐射束以获得所述参考信息，并且将所述参考信息传送至所述处理器。

优选地，优选使用闭环系统中的热敏电阻和帕尔贴装置，对所述检测器和/或源进行温度补偿以提供温度稳定性。

优选地，每个电磁辐射束是高强度窄带光束。

优选地，所述检测器是宽带光电二极管，所述宽带光电二极管被偏置为具有对应于受影响的辐射的波长的响应。

优选地，来自所述多个激光器的所发射的电磁辐射束通过以下中的一个或多个引导至样品路径：转盘或承载装置，用于将所述激光束定位在所述样品路径中，或者棱镜、衍射光栅、分束器、光纤合束器或其他光学装置，用于沿着所述样品路径重新定向辐射束。

优选地，所述处理器接收：表示来自提供药物样品信息的所述药物样品的受影响的电磁辐射的输出；以及可选的，对于每个波长的参考信息；并且所述处理器：使用所述信息和可选的对于每个波长的参考信息，确定所述药物样品信息的代表值。

优选地，所述样品信息和参考信息将对于每个电磁辐射束的强度和波长相关。

优选地，所述代表值对应于所述样品信息与可选的所述参考信息之间的最好拟合。

优选地，将对于每个波长的所述电磁辐射束的所述代表值与存储值比较以检验或识别所述药物样品。

优选地，所述液体是水，存在六个电磁辐射束，并且所述波长是基本1350nm、1450nm、1550nm、1650nm、1750nm和1850nm，并且可选地，其中1450nm是所述锚波长。

优选地，所述样品在诸如静脉输液管或注射器的静脉注射输送装置中，或诸如测试盒、试管、流动池等的其他容器中。

优选地，所述源是包括光电检测器的激光器，其中所述光电检测器检测来自所述激光器的电磁辐射并且输出所述参考信息。

在另一方面中，本发明被认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及根据表示所检测的受影响的电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间，并且每个波长或者所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的区域内）。

优选地，检验或识别所述药物样品针对用于一组n个药物中的一个药物的比较数据，并且其中，所述电磁辐射包括一个或多个束中的至少log2n个不同波长。

优选地，每个区域由一波长范围定义。

优选地，使用包括多个激光器的源生成所述电磁辐射，每个激光器配置为以固定或可调的波长发射电磁辐射束。

优选地，其中，调制器被用于调制发射至所述样品的所述电磁辐射束，从而产生被调制的所检测的受影响的辐射，并且其中，根据所述输出根据所述输出识别或检验所述样品包括从表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出中去除暗电流分量。

可选地，去除所述暗电流分量包括通过将表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出乘以正弦和余弦函数并且在调制振荡的周期内积分来去除所述暗电流分量。

可选地，去除所述暗电流分量包括通过对表示所调制的检测的受影响的辐射的输出进行傅里叶变换并且从变换结果中去除所述暗电流分量。

优选地，由使用参考信息识别或检验所述药物样品的处理器执行所述识别或检验。

优选地，所述方法还包括：使用光学装置，将所述多个电磁辐射束引导至参考样品；使用参考检测器，检测受到所述参考样品影响的受影响的电磁辐射束以获得所述参考信息，并且将所述参考信息传送至所述处理器。

优选地，所述方法还包括优选使用闭环系统中的热敏电阻和帕尔贴装置，对所述检测器和/或源进行温度补偿以提供温度稳定性。

优选地，每个电磁辐射束是高强度窄带光束。

优选地，所述处理器接收：来自提供药物样品信息的所述药物样品的受影响的电磁辐射；以及可选的，对于每个波长的参考信息；并且所述处理器：确定所述药物样品信息的代表值和可选的对于每个波长的参考信息。

优选地，所述液体是水，存在六个电磁辐射束，并且所述波长是基本1350nm、1450nm、1550nm、1650nm、1750nm和1850nm，其中，1450nm是所述锚波长。

优选地，每个激光器包括光电检测器，其中所述光电检测器检测来自所述激光器的电磁辐射并且输出所述参考信息。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液体载体中的药物样品（或其他物质）的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同的选择波长；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及处理器，用于根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长选择为在所述液体载体的光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述液体载体的光谱中的光谱特性的区域内），每个波长落入适合于所述液体载体的分析范围内。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液体载体中的药物样品（或其他物质）的方法，包括：以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同的选择波长；检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长选择为在所述液体载体的光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述液体载体的光谱中的光谱特性的区域内），每个波长落入适合于所述液体载体的分析范围内。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品（或其他物质）的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及处理器，用于根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长落入对于液体载体中的药物提供改进的识别/检验的分析范围中，并且每个波长在所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的区域内）。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品（或其他物质）的方法，包括：以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长落入对于液体载体中的药物提供改进的识别/检验的分析范围中，并且每个波长在所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的区域内）。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射调制电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的调制电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的调制辐射的输出；以及处理器，用于根据表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括从所述输出中去除暗电流，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：以至少一个束发射调制电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的调制电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及根据表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括从所述输出中去除暗电流，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长，并且用于测量所发射的电磁辐射的功率；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及处理器，用于根据表示所检测的受影响的电磁辐射的检测器输出来识别或检验所述样品，包括使用所测量的所发射的电磁辐射的功率，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间，并且每个波长或者所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的区域内）。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长，并且测量所发射的电磁辐射的功率；检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及根据表示所检测的受影响的电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括使用所测量的所发射的电磁辐射的功率，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间。

在另一方面中，本发明可认为在于一种用于识别或检验或以其他方式表征样品的分析仪，包括：电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及处理器，用于根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间。

优选地，所述源是单个封装体中的多个激光器，每个激光器配置为以固定的或可调的波长发射电磁辐射束。

所意指的是，对于在此公开的数的范围（例如，1至10）还包括对于在该范围内的所有有理数（例如，1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10）以及在该范围内有理数的任意范围（例如，2至8、1.5至5.5和3.1至4.7）。

在申请文件中使用的术语“包括”意指“至少由…的部分组成”。相关术语，诸如“包含”和“包括”以相同方式解释。

本发明广义上还在于在本申请的申请文件中单独或集体地引用或指出的部分、元件和特征，以及所述部分、元件或特征中的任意两个或更多个的任一或所有组合，并且在与本发明相关的领域中具有已知等同物的具体整数在此提及的情况下，这样的已知等同物如果在单独提及时被视为结合在此。

附图说明

将参照以下附图描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1以示意方式示出根据本发明的光谱分析仪，

图2以示意方式示出假设液基/载体的假设光谱，

图3为示出误差相对于光谱分析仪中使用的波长的数量的图，

图4为示出光谱分析仪的操作的流程图，

图5示出覆盖在为水的液基的光谱上的药物（血安定琥珀酸盐明胶溶液4%）的光谱，

图6示出1300nm与2000nm之间的水的光谱特性，

图7示出其中源是在旋转转盘上的激光器的光谱分析仪的第一实施例的示意图，

图8示出处理来自检测器的输出的方法，包括预处理和检验/识别阶段，

图9示出处理来自检测器的输出的方法，包括预处理和比较数据生成阶段，

图10示出通过由来自样品和参考检测器的输出获得的数据点的最好拟合线，

图11示出对于训练样品与比较样品的预处理数据点之间的分离线（separation line），

图12示出其中源包括使用衍射光栅沿着样品路径14a引导的六个激光器的第二实施例，

图13示出包括六个激光器的源的第三实施例，其中使用分束器沿着样品路径引导激光器的输出，

图14以示意图示出包括六个实施例的源的第四实施例，其中使用棱镜将激光器的输出会聚到样品路径，

图15示出指示对于一组样品药物的检验的矩阵，

图16示出使用源调制以消除参考通道的分析仪，

图17示出其中源被调制的激光输出功率，

图18示出具有调制器的示意图，

图19示出用于提取暗电流的流程图，

图20以示意图示出包括六个激光器的源的第五实施例，其中使用平面光波回路将激光器的输出会聚到样品路径，

图21以示意图示出包括单个封装源和准直透镜的源的第六实施例。

具体实施方式

概览

图1示出根据本发明的用于检验或识别（即，分析/表征）药物或其他样品（例如，血液、生物样品等）的光谱分析仪10（例如，分光光度计）的概览。术语“药物”应该被宽泛地解释为覆盖用于治疗患者的任意制药或其他药剂或物质，其是临床医生控制的9（例如通过医院、处方或药房）或者可自由购得。分析仪（设备）10包括控制操作的身体控制和处理方面两者的控制器12。分析仪10包括电磁辐射源11，用于以/在一波长范围内的多个波长下生成并发射电磁辐射22。该源也可以具有光电检测器4或类似物，用以控制目的。电磁辐射可以采取不同波长下的多个电磁辐射束的形式，或者包括多个波长成分的单个电磁辐射束。

用于电磁辐射输出的术语“波长”指的是特定波长，例如1300nm。如将理解的，在实践中，源将不提供具有纯粹单个波长的电磁辐射输出——输出会包含中心波长/峰的任一侧的成分。在该情况下，术语“波长”指的是电磁辐射输出的中心波长/峰，其中该辐射输出还可以具有中心波长的任一侧的波长成分，例如任一侧+/-30nm或+/-12nm，甚至仅数nm（例如对于激光器，2nm）。每个这样的波长可以称为“离散”波长，因为对于实践目的而言，其是离散的，即使存在其他成分。

电磁辐射束22可以是从例如一个或多个激光器发射的可见光束。在一个示例中，电磁辐射源（“源”）11可以是单个装置，其可以配置为顺序地或同时生成并发射具有不同波长的多个电磁辐射束，或发射具有多个波长成分的单个电磁辐射束。在另一示例中，源11可以是一组单独源，均配置为生成并发射具有所需波长的电磁辐射束22。术语“源”可以指的是单个源或构成一个源的多个源。在每种情况下，源11可生成固定波长的电磁辐射束，或其可以是可调的，以在一定范围的波长的其中之一下发射电磁辐射束。本领域技术人员也可以设想其他示例。

优选地，源11配置为使得具有相应波长的每个电磁辐射束22可以顺序地独立发射。这可以通过使用单个源来实现，该单个源被调节为发射覆盖一定范围的波长的电磁辐射束。或者，在源包括多个电磁辐射源的情况下，每个电磁辐射源可以轮流操作，这可以通过每个源变为“作用（active）”源来实现。为了沿着所需的样品路径14a引导作用源的电磁辐射束，来自该源的每个电磁辐射束输出可以设置为击中（hit）将来自该源的束重新定向为沿着所需的样品路径14a的光栅、镜、棱镜或其他光学设备13。在这样的设置中，每个电磁辐射束可以随着其被生成/激活而沿着所需路径顺序地引导。或者，可以沿着束路径14a同时引导多个电磁辐射束，导致包括多个波长成分的单个电磁辐射束。或者，源可以设置在转盘或线性托架（也由13表示）上，其可以机械地受控以将每个源物理地定位为沿着路径14a发射辐射束。这些替代方式将在以下进一步描述。也可以设想用于将来自源11的多个电磁辐射束沿着所需路径14a重新定向的其他设置。沿着路径14a引导的电磁辐射束可以称为样品电磁辐射束。

设备10包括用于将样品保持在样品电磁辐射束的路径14a中的样品/样品保持器16。样品保持器16可以是试管/试管夹持器、其他类型的测试台、灌注泵/IV组的一部分、流通池或用于以任一方式夹持这些中的任一个或夹持样品/物质的任一其他类型的装置。替代地，样品可以直接布置在路径14a中。任一样品保持器允许电磁辐射22透射至并且通过样品。样品优选是液基药物。液基样品可以例如是基于水的药物，但是其也可以是在水或其他液体载体中的另一类型的样品/物质。术语“样品”通常用于指示用于分析（例如，检验/识别）的物质并且并不必然限制为大量物质的测试样品/小部分。例如，样品可以是待给予的实际药物——不仅仅是待给予的药物的一（样品）部分。设备10可以在临床或其他环境中使用以在给予之前检验/识别药物。在这种情况下，放置在设备10中的样品将是正在给予的实际药物。

沿着路径14a发射的电磁辐射束提供了入射到布置在路径中（例如在样品保持器中）的样品（物质）16的入射电磁辐射。到达样品16的任一入射电磁辐射束14a受到样品的影响（例如，或者透射通过样品，或者由样品反射）。从样品16出射的受影响的（样品）电磁辐射14b是受影响的电磁辐射并且包含关于样品的光谱信息。例如，受影响的电磁辐射14b包括关于在入射辐射的一个波长下受影响的电磁辐射的强度的信息。

样品检测器17布置在受影响的电磁辐射路径14b中，从而可以检测从样品出射的受影响的电磁辐射14b。检测器17可以包括，例如一个或多个光电检测器。检测器17以表示或指示样品16的光谱信息的数据/信号的形式输出信息14c，即，该输出表示所检测的受影响的电磁辐射。检测器17输出传送至处理器18，其可选地执行预处理和检验/识别算法以便检验或识别或以其他方式分析保持器中的样品。处理器18可以形成控制器12的一部分，或者可以与之分离。处理器18包括或访问具有用于检验或识别或以其他方式分析样品的参考/比较数据的数据库23。路径14a、14b、发射和受影响的辐射和/或样品/样品夹持器16可以称为“样品通道”。样品检测器16及至处理器18的输入（以及可选地处理器本身）也可以形成样品通道的一部分。

可选地，也可以存在参考通道，在参考通道中入射在样品16上的所发射的电磁辐射束14a被分束21或以其他方式重新定向为沿着参考路径15a朝向包含参考样品/物质（或简单地“参考”）19的另一保持器19。分束器21可以用于实现这一目的。参考可以是例如生理盐水。参考样品保持器19可以是针对样品通道提及的那些保持器16中的任一种。沿着参考路径15a的参考电磁辐射束入射到参考样品19上并受其影响以产生受影响（参考）电磁辐射15b，其入射到参考检测器20上并由其检测。参考检测器20可以是与样品通道的检测器相同或不同的检测器。在图1中，参考检测器20以示例的方式示出为独立的检测器。

参考检测器20以表示或指示参考的光谱信息15c的数据/信号的形式输出信息15c，即该输出表示所检测的受影响的电磁辐射。检测器输出15c传送至处理器18，其执行预处理和检验/识别算法以便检验或识别保持器中的样品16。来自参考通道的检测器输出15c提供用于归一化和/或校正样品通道数据14c的数据。参考通道也可以包括在样品之前的中性密度滤光器。其以归一化所检测的受影响的电磁辐射的方式衰减入射的电磁辐射，或以其他方式改变入射的电磁辐射，以使得检测器的输出处于能够处理/比较样品通道上的检测器的输出的合适水平。

每个电磁辐射束22具有落入分析范围（“分析区域”）中的，优选为1300-2000纳米（nm）的波长（或具有多个波长成分）。这一区域标称上可以称为“近红外”或“NIR”。这一区域提供用于检验或识别药物的有用的光谱信息。每个电磁辐射束22的波长（或者构成电磁辐射束的波长）是基于药物样品的基液的落入分析范围的光谱特性（特征）选择的。这样的特性可以是例如，基液光谱的峰、谷、转折（inflection）点、稳定点或区域、平台（plateau）、弯点（knee）和/或斜坡。每个选择的波长处于这样的光谱特性的附近区域中（或者跨这样的光谱特性的区域内）。光谱特性的位置可以由（例如该特性的中心波长的）标称波长或者限定跨该特性的区域的波长范围来定义。

可以参照如图2所示的假设基液的光谱说明每个波长的选择。假设光谱包括分析范围中的以下光谱特性A-E。

●1300nm与1400nm之间的峰（实际峰的1350nm的中心波长）（A）。

●1400nm与1500nm之间的谷（实际谷的1450nm的中心波长）（B）。

●1500nm与1600nm之间的转折（实际转折的1550的中心波长）（C）。

●1600nm与1800nm之间的斜坡（D）。

●1800nm与2000nm之间的平台（E）。

●弯点也示出在特性D与E之间的1800nm周围。

为了以这一假设液体作为基准来分析药物，可以选定的波长处于用于以上光谱特征A-E中的一个或多个的波长范围（或中心波长）的附近区域内，或者落入跨（定义/限定）用于以上光谱特征A-E中的一个或多个的波长范围的区域内。光谱特性的“附近区域”中的波长也可以意指在光谱特性中心波长处的波长。例如，三个不同波长可以选定如下。

●波长#11310nm——用于特征A的区域1300-1400nm内。

●波长#21450nm，大致在特征B的中心波长的附近区域处或内。

●波长#31800nm，在特征E的边缘/弯点（即，区域内）。

与液体光谱的光谱特性有关的所选定的离散波长可以称为“选择波长”或“选定波长”。一般而言，选择或选定波长“对应于”或“捕获”光谱特性。

应理解，图2仅示出光谱特性（特征）的一些假设示例——对于光谱而言更多的示例是可能的。并且，对于光谱特性的波长范围可以重叠或者甚至重合。并且，对于分析范围中的每个光谱特性不需要选定单独的波长——可以选定仅与光谱特性的选择有关的波长选择。可能无法通过波长范围定义光谱特性，或者任一这样的范围可根据解释而变化。相反，可以选定光谱特性的附近区域中的波长。例如，其可以是光谱特性的中心点波长的特定容限（例如，+/-30nm）附近或内的波长。

另外，选择波长可以受源11影响，源11可容易地获得或配置为在这样的光谱特性的附近区域中或落入跨这样的光谱特性的区域内的波长。对于所发射的辐射的合适波长的选择将提供更好的信息用于由处理器进行精确检验或识别。

另外，优选地，可以与正在测试的药物独立地选择该选择波长。

可以使用任意合适数目的波长。可选地，虽然不是本质上的，构成由源11提供的电磁辐射（一束或多束22）的不同波长的数目至少是log₂n，其中n是进行测试的样品的数目。使用的波长越多，精度越好，但是这是针对成本和便利性进行优选的。如图3中可见的，随着电磁辐射束/波长的数目增加，检测的误差降低。选择两个波长对于一组30种药物提供0.14的误差，而五个波长提供仅0.02的误差。

电磁辐射波长22的其中之一可以选择为具有锚点处的波长，其可用于消除对于参考通道的需要。锚点选定为具有根本（underlying）基液的光谱的稳定的或其他合适部分中的波长。以后进一步描述锚波长。

在接收到来自样品检测器17和可选的参考检测器20的输出时，处理器18执行算法，其访问包括比较数据的数据库23，并且使用比较数据，基于从样品16检测到的受影响的电磁辐射14b以及可选地，在使用参考通道的情况下，来自参考样品的的所检测的受影响的辐射15b，使用该输出来检验或识别样品16。处理器18可以与控制器12一起或者与控制器12独立地操作。以后将进一步描述处理。

用户界面24允许用户操作设备10，包括设定参数、输入预期的药物并且接收分析的结果（经由屏幕、显示器、音频报警、指示器或类似物）。结果可以表明药物是否是预期的（检验/确认），或者可以告知药物（识别）。

优选地，设备10还包括反馈系统，用以稳定电磁辐射源11和/或检测器17、20的温度。在一个示例中，热敏电阻检测电磁辐射源和/或检测器的温度。帕尔贴冷却装置可以用于冷却并稳定源11和检测器17、20的温度。热敏电阻的输出发送至控制器12，其控制帕尔贴冷却装置冷却源和/或检测器。优选地，热敏电阻是内置的光电检测器热敏电阻5a、5b。并且，帕尔贴热电冷却器对于光电检测器5a、5b是内置的。

参照图4中的流程图，设备10通常工作如下。控制器12用于操作源11，以朝向样品16发射具有选择波长/在选择波长处发射的一个或多个电磁辐射束22（优选单独地并且顺序地），步骤40。入射到样品16上的电磁辐射14a透射通过样品或者被反射，并且变成由检测器17检测的受影响的电磁辐射14b，步骤41。可选地，所发射的辐射可由分束器21也转向至参考样品19，其由相同或不同的检测器20检测，步骤42。来自样品检测器17以及可选的参考检测器20的输出14c、15c传送至处理器18，步骤42。在此，进行预处理以归一化和/或校正检测器输出14c、15c，步骤42。随后，执行识别/检验算法，步骤43，这包括查询参考药物的数据库23，来自其的信息用于根据归一化的检测器输出来识别或检验样品。样品的检验或识别的结果由用户界面24传输，步骤44。

由于提供了本发明的更加详细的描述，其他选项将变得明显。

第一实施例

现将以示例方式详细描述本发明的一个可能的实施例。其不应认为是限制性的而是说明性的。所描述的实施例与用于从例如一组30种药物中检验或识别水基药物的设备有关。

针对这一示例选定电磁辐射的六个波长，六大于30的log2n。在分析范围中选定波长，并且基于落入该范围中的作为基液的水的光谱特性来选定。基液光谱将严重支配水基药物（或其他液基药物或水性溶液）的光谱。例如参照图5，药物W（血安定琥珀酸盐明胶溶液4%）的光谱（虚线）非常相似于水的光谱（实线）。这是因为水的光谱占据优势。然而，可以测量不同水基药物之间的透射系数的差异。关注于水光谱的光谱特性的面积/波长，通过使用那些波长下的电磁辐射，在那些波长下的水光谱与水基药物光谱之间的差异可以用于针对药物识别或检验提供药物辨别。

图6示出水的光谱，其中标出在分析范围中的一些可能的光谱特性，并在以下进一步解释。

○光谱特性A（斜坡）—在1300nm与1400nm之间的第一区域中。

○光谱特性B（平台/谷）—在1400nm与1500nm之间的第二区域中。

○光谱特性C（斜坡）—在1500nm与1600nm之间的第三区域中。

○光谱特性D（峰）—在1600nm与1700nm之间的第四区域中。

○光谱特性E（转折）—在1700nm与1800nm之间的第五区域中。

○光谱特性F（弯点）1800nm与2000nm之间的第六区域。

这不是可能的光谱特征的穷举。

对于电磁辐射束的波长的选择不是严格固定的，并且不是必然唯一地基于基液的光谱特性。其受到药物样品的基水的光谱中的光谱特性的波长的影响，但除此以外选择波长还可以基于其他因素。例如，为了成本效益和常规可获得的供应链，可优选使用或选择接近光谱特性但不太相同的替代波长，如果该替代波长容易由现货供应的激光器或其他光学元件获得。

例如，可以使用1310nm和1550nm作为对于水基药物的选择波长，因为它们广泛地应用于通信产业而存在许多配置用于这些波长的器件。激光二极管标称上具有在1650纳米、1750纳米和1850纳米处的中心波长，尽管这些波长可以变化达到正负30纳米。因此也可以选择这些范围中的波长。因此通过关注这些元件的可用性以及基液的光谱特性，可以确定对于所发射辐射的合适波长。

因此，基于以上解释，六个波长中的每一个波长可以选定为处于每个光谱特征之一的附近区域内或跨每个光谱特征之一的区域内，但也受到硬件的可用性的影响。对于水的六个波长因此可以是（通过示例）：对应于特征A的1350纳米、对应于特征B的1450纳米、对应于特征C的1550纳米、对应于特征D的1650纳米、对应于特征E的1750纳米以及对应于特征F的1850纳米，它们全部落入1300-2000纳米内。如可见的，1350nm至1850nm的波长选择并未恰好与水光谱中的峰和谷以及其他光谱特性匹配，虽然是接近的。该选择也与可用的硬件的操作波长有关。这些当然是标称波长并且实际波长可以由于源11特性而在实践中改变。

图7以示意方式示出如在图1中大致描述的设备10的一个可能形式。光谱分析仪10具有控制器12和支撑六个激光器51a-51f的转盘50，六个激光器一起形成源11，从而在多个波长下以光的形式输出电磁辐射22。每个激光器被调整或可调整为以上述六个波长之一发射电磁辐射22。每个激光器可以包括或可以由激光二极管形成，激光二极管提供可经由驱动电路容易地电子控制的稳定、高强度、窄带准直电磁辐射输出。每个激光器包括透镜，其可以使用合适透镜将所发射的电磁辐射14a准直成束。每个激光器51a-51f可以具有一个或多个光电检测器4a-4f，用于检测输出电磁辐射以反馈控制该辐射。激光器比其他源具有更少的热发射问题，因此减小了热对于测量的不利影响。为了具有平衡的设备，每个激光器的输出功率优选在标称上是相同的（典型地30mW）。优选地，这也使得共同的二极管驱动电路能够用于这些激光二极管。

控制器12可以控制转盘50以绕着轴旋转，从而轮流启动激光器51a-51f中的任一个并对准所启动的激光器（例如所示的51f）以发射沿着样品路径/束路径14a的束22。如果需要，激光器51a-51f也可以完全关闭以有利于暗电流信号的测量。从而可以消除机械启动的光学斩波器的使用（但是如果需要，可以包括）。一旦启动，激光器沿着路径14a朝向样品发射电磁辐射22。在使用任意光纤元件的情况下，从源到检测器的路径14a优选主要经过优选最小的自由空间。这减小了光学衰减和硬件。设备还包括样品保持器16a，其与束路径14a对准。来自启动的激光器51a-51f的所发射的电磁辐射入射到样品保持器中的样品16上并透射通过样品16或由其反射。

检测器16布置在离开样品16a的受影响的辐射路径14b中。优选地，检测器16是单个光电检测器/光电二极管，其偏置为具有合适的响应以检测将在受影响的辐射中的波长的电磁辐射。单个检测器减少由于元件引入的变化性造成的误差——其去除了多个光电检测器之间的相对差异，实现对于所发射的电磁辐射的输出的更稳定的响应，因此提高了灵敏度。例如，可以使用InGaAs光电二极管。检测器17检测受影响的辐射14b并且检测器17的输出14c传送至处理器18，如上所述的，处理器18检验或识别样品。

设备还具有分束器21，用于将入射电磁辐射束沿着参考路径15a朝向参考样品重新定向，其传送至参考检测器20。参考检测器20的输出也传送至处理器18。参考可以是例如生理盐水。

优选地，设备还包括反馈系统，用于稳定电磁辐射源11和检测器的温度。在一个示例中，热敏电阻检测电磁辐射源和/或检测器的温度。帕尔贴冷却装置可以用于冷却并稳定源和检测器的温度。热敏电阻的输出发送至控制器，其控制帕尔贴冷却装置冷却源和/或检测器。优选地，热敏电阻是内置光电检测器热敏电阻5a、5b。并且，帕尔贴热电冷却器对于光电检测器5a、5b是内置的。

参照图4，现将描述设备10的操作。控制器12操作转盘50以轮流旋转每个激光器51a-51f至启动位置。当在启动位置时，激光器51a-51f由控制器12操作以在选择波长之一下发射电磁辐射束至样品16（以及可选地至参考样品19）。以该方式，步骤40，从六个激光器51a-51f的每一个顺序地发射具有不同选择波长的六个电磁辐射束，每个激光器调整至不同的选择波长。每个激光器51a-51f轮流沿着路径14a朝向样品发射电磁束22。步骤41，对于朝向样品16发射的每个电磁辐射束14a，检测来自样品的受影响的辐射。电磁辐射束可以接通和关断，从而也在关断阶段期间获得由检测器做出的读数/测量值。使用分束器21，所发射的电磁辐射还沿着参考路径15a引导，通过参考样品19，并且由参考检测器20检测。来自样品检测器17和参考检测器20的输出传送至处理器18，步骤42。处理器（可选地）对来自检测器的输出执行预处理，并且随后基于预处理的输出检验或识别药物，步骤43。其经由用户界面24输出结果，步骤44。

在一个可能的实施例中，处理器18包括或实施预处理方法，以及随后的检验/识别方法，如图8所示。在该实施例中，使用参考通道以及暗电流读数。暗电流是在无电磁辐射（例如，光）入射到检测器17、20上时由它们提供的输出。出于校准目的，来自检测器的该暗电流读数可以从来自检测器的实际读数中减去。具有暗读数对于本发明不是必需的，并且在此描述为一个可能的选项——在没有获取暗读数的情况下，处理方法的剩余描述也是适用的。

在执行图8中的检验或识别之前，执行训练过程以产生比较数据，根据比较数据，可以如图9-11所示地检验/识别样品。在训练过程中，使用算法以生成比较数据，比较数据确定来自每个样品数据的数据值的特定线性组合，其优化了不同药物之间的分离。所得到的数学规则随后应用于所测试的药物所需的数据以检验其是预想的药物。在所述实施例中，使用暗电流读数。训练过程优选包括预处理阶段，以及比较数据生成阶段。预处理不是必需的，但会提高性能。

参照图9，对于训练过程，在分析仪中轮流测试多个训练样品。每个训练样品与将在分析仪的实际使用过程中测试的样品有关。对于每个训练样品，在处理器处接收来自样品和参考通道的输出，步骤90。如果使用暗电流，则从实际读数的输出中减去来自每个检测器的对于暗读数的输出。在处理器18处从样品检测器17接收到的输出14c指示对于样品16处的每个发射电磁辐射束而言的受影响的电磁辐射14b的强度。其例如可以包括直接或间接指示检测器的光电流和/或所检测的电磁辐射的强度的数据。同样，在处理器18处从参考检测器20接收到的输出15c指示对于参考样品处的每个发射电磁辐射束而言受影响的电磁辐射15b的强度。优选地，设备针对每个波长执行多次测量。例如，在每个波长下，设备在15个不同时间检测受样品影响的受影响电磁辐射并将该输出传送至处理器，步骤94。类似地，在每个波长下，设备在15个不同时间检测受参考影响的受影响电磁辐射并将该输出传送至处理器，步骤94。

接下来，对于每个波长，处理器18根据参考和样品检测器的输出生成对于该样品的一定范围的样品数据点，其与特定选择波长下受样品影响的受影响的电磁辐射14b的强度相关，步骤91。这些数据点100可以例如如图10中所示的描绘——但是应理解，处理器并不必需描绘该数据。x轴表示对应于样品检测器17的检测器输出的强度指示值，y轴表示与参考检测器20的检测器输出相关的强度指示值。这些值直接或间接指示检测到的受影响电磁辐射的强度。在使用参考通道的情况下，参考检测器上的输出与同时从样品检测器获取的输出成对。每个样品/参考通道检测器输出值对在图上描绘出。对于每个波长可以进行这样的测量若干次。因此，图10中的绘图示出指示针对入射到训练样品16和参考19上的电磁辐射14a的特定选择波长（例如，标称1350nm）测量若干次（例如，15次）的强度的值103。

对于每个训练样品，随后重复该过程以针对第二（比较）样品101和控制（例如生理盐水）102获得类似的数据点。对于第二（比较）样品101和控制样品102的样品/参考通道检测器输出值对也可以在图上描绘，如图9中所示，步骤91。

随后可以使用合适的统计技术计算出最好的拟合直线，步骤92，并且针对特定波长（1350nm）的以下数据点集中的每一个找出x轴的截距值：

-训练样品集，103

-第二（比较）样品101，以及

-控制样品102。

由此找出归一化的预处理值。例如，可以找出分别对于训练样品103和控制102的x轴截距值（例如，842500和850500），随后可以彼此相减以获得归一化的预处理值（例如，8000），步骤93。类似地，也可以找出分别对于第二（比较）样品101和控制102的x轴截距值（例如，86000和850500），随后可以彼此相减以获得归一化的预处理值（例如，95000），步骤93。该过程可以针对其他选择波长中的每一个（例如该情况下其他五个）执行，步骤94和步骤90-93，从而导致对于训练样品的一组六个归一化的预处理值（对于每一个波长一个）。该过程可以针对第二（比较）样品，对于其他选择波长中的每一个执行，导致对于每个波长的用于第二（比较）样品的一组六个归一化的预处理值。对于每个波长的用于训练样品和第二（比较）的这些组的归一化预处理值可以被相关/描绘在多维空间中，每个轴对应于波长并且对于该波长的预处理值被相对于该轴描绘。

在实践中，这一过程，步骤90-94可以随后针对每个波长执行多次，使得对于每个训练样品和第二（比较）样品，存在多组六个归一化预处理值。每一组可以被描绘/相关为多维空间中（在该情况下为六维）的一个点。这样的绘图的示例在图11中示出。在此，为了简化，仅示出二维空间，每个轴与来自两个波长的结果相关——实际上需要是六维图以覆盖所有六个波长。对于训练样品和第二（比较）样品中的每一个的每一组，一对两个归一化预处理值（即，对于每个波长一个值）被描绘为二维图上的单个点，例如110，从而产生对于训练样品111和第二（比较）样品112的归一化预处理值数据集。

上述预处理阶段减小了系统中的系统误差的不利影响和测量数据的漂移。注意，参考通道/值是可选的。在替代方案中，仅针对样品数据找出x轴截距值。

在替代实施例中，在前描述的预处理步骤可以省略，因为通过使用高度稳定的激光二极管源和由激光器自身的监测器二极管输出导出的参考信号，可以实质上消除系统漂移和系统误差。这有利于使用具有单个光电检测器的单个通道，而不需要使用分离的光学参考通道和/或控制样品。为此，通过在使用多个试管的单个通道中顺序测量每个药物的样品，可以以更加直接的方式建立对于一定范围的静脉注射药物的测量透射光谱的数据库。

在已经针对训练样品和第二（比较）样品预处理该数据并将其相关为如图11所示之后，可以针对训练样品获得代表值。如果未执行预处理，则过程行进到找出非预处理（原始）数据的代表值。首先，确定将训练样品数据集111与第二（比较）样品数据集112分离的线113，步骤95。随后，该线的法线方向被用作分数（score）中的权重以将训练样品与比较样品分离。另外，确定训练样品落在其下方的阈值，步骤96。阈值和加权分数提供了对于比较数据的代表值，以有助于对于该训练样品的检验/识别。代表值在数据库23中存储为用于训练样品的比较数据，步骤98。

针对相同的训练样品与第三（比较）样品重复整个过程（步骤99和步骤90-98）以获得第二代表值，用于在数据库23中存储为用于训练样品的比较数据。随后，针对第四和后续比较样品再次重复过程（步骤99和步骤90-98）以生成第三和后续代表值，用于存储为用于训练样品的比较数据。这些一起形成比较数据库中的代表值以识别/检验训练样品。

针对每个其他训练样品（在该组n个药物中）与多个比较样品重复整个过程（步骤100，步骤90-99），以便同样获得用于每个附加训练样品的代表值。

应理解，在描述训练过程步骤90-100时，提及了图和技术。这些是出于说明性目的而描述的。执行训练过程以确定代表值的任一处理器并不实际产生这样的图或使用这样的技术以获得最终结果，而是也可以使用实现相同结果的其他处理技术。

以上训练过程将生成用于每个训练样品（在该组的n个药物中）的比较数据，其可以存储在数据库23中并且可用于从测试的该组中识别或检验出实际样品。比较数据库23可以在实际样品测试之前良好生成，或者在之前快速或者甚至在现场生成。比较数据可以认为是基于从检测器获取的多维光谱数据的检验/识别矩阵。比较数据可以用于从该组n个药物中的任一其他药物中检验或识别出任一药物。

重新参照图8，一旦比较数据库被产生并且存储在数据库23中，则实际样品的检验/识别发生如下。来自样品和参考通道的输出在处理器处被接收，步骤80。如果使用了暗电流，则从实际读数的输出中减去来自每个检测器的对于暗读数的输出。在处理器18处从样品检测器17接收到的输出14c指示对于样品16处的每个发射电磁辐射束而言的受影响的电磁辐射14b的强度。其例如可以包括直接或间接指示检测器的光电流和/或所检测的电磁辐射的强度的数据。同样，在处理器18处从参考检测器20接收到的输出15c指示对于参考样品处的每个发射电磁辐射束而言受影响的电磁辐射15b的强度。优选地，设备针对每个波长执行多次测量。例如，在每个波长下，设备在15个不同时间检测受样品影响的受影响电磁辐射并将该输出传送至处理器，步骤80。类似地，在每个波长下，设备在15个不同时间检测受参考影响的受影响电磁辐射并将该输出传送至处理器，步骤80。

优选地，对于训练过程并参照图9至11，以与上述相同的方式预处理该输出，步骤81-84。在此无需重复描述，但是简言之，生成数据点，步骤81，找出最好拟合线，步骤82，以及获得x轴值，其提供归一化预处理值，步骤83。对于所有波长完成这一过程，步骤84。预处理不是必需的，但是可以提高性能。

在针对每个波长的受影响辐射执行该预处理之后，步骤81-84，随后可以调用识别/检验算法，步骤85。检验涉及确认样品药物是预计的药物。例如，临床医生可以通过用户界面24指定他们认为该药物（例如，从该组n个药物中）是什么药物，例如，步骤80，随后使用该设备以确认保持器中的药物是否实际上是由该临床医生指定的药物。识别涉及确定药物实际上是什么，而无需来自临床医生的任何有关该药物是什么的建议。为了检验/识别，光谱数据（即，预处理值）与数据库23中的比较数据进行比较，步骤85，以识别出该药物，或者检验其是否是由临床医生指定的预期药物。随后，将输出提供给用户界面，步骤86。

在一个可能的识别/检验算法中，一旦样品数据被获得并被预处理，则以如参照图9-11解释的在训练过程期间找出代表值的相同方式，针对该样品找出代表值。在每个选择波长下对于该样品并且针对每个其他比较样品找出代表值。代表值与比较数据中的代表值比较。如果在针对样品找出的代表值与对应于相同样品的比较数据中的代表值之间存在足够的相似性，则做出检验或识别。可以使用任一合适的统计或其他技术确定足够的相似性。例如，当代表值中的一些或全部匹配检验矩阵中的代表值时，足够的相似性可以成立。在另一示例中，当样品落在对于每一比较样品的阈值下方时，这可以成立。可以经由用户界面做出警报或输出以通知用户检验/识别的结果。

图15示出对于使用分析仪检验的一组30个药物的测试数据。在该测试中，每个药物插入在分析仪中，并且随后分析仪系统地配置为检查其是否是30种药物中的一种。如果发生警报，这表明该药物不是所预期的一种药物，并记录该警报。每个药物相对于其他药物中的每一种测试15次。因此，例如，间羟胺（Metaraminol）放置到分析仪中并且随后分析仪配置为对于间羟胺进行检查。在15次测试之后，分析仪没有一次发出警报，表明分析仪并未将间羟胺检测为另一药物。将间羟胺保持在样品保持器中，分析仪随后配置为对于肝素（Heparin）进行检查。对于15次独立测试的每一次，分析仪发出警报，表明其每次检测出分析仪中的药物（间羟胺）不是预计的药物（肝素）。分析仪随后针对其他药物中的每一种重新配置，并且对于每一种完成15次测试，同时间羟胺在样品保持器中。随后，对于用作样品的每一种其他药物重复相同过程，其中分析仪系统地重新配置为针对每一种其他药物进行检查。每次发生警报（表明分析仪不认为保持器中的药物是正在检查形式的药物），则记录该警报。图15中的表反映了每一药物检查组合的警报发生次数的数目。误差率被示出。低误差率证实检验精度的显著提高。

第二实施例

图12示出设备10的替代实施例。在该实施例中，替代使用转盘50，形成源11的六个激光器51a-51f布置为朝向反射型的衍射光栅120发射它们的电磁辐射束22。每个激光器51a-51f用于朝向衍射光栅发射已调或可调波长的准直电磁辐射束22。对于每个激光器51a-51f选定光栅表面的入射角X，使得它们的第一阶衍射束以相同角度Y发生，从而对于每个激光器产生共同的光学路径14a。控制器12顺序地启动每个激光器51a-51f以朝向样品发射单个波长的束。替代地，多个激光器51a-51f可以同时操作，使得可以朝向样品16发射包括多个波长成分的电磁束22。如图1所示，单独的光栅或分束器21例如可用于朝向参考通道样品19引导该束，如果存在参考通道样品的话。该实施例的所有其他方面可以如图1、2、16和/或18中所示的和描述的。

第三实施例

图13示出设备10的另一替代实施例。在该实施例中，替代使用转盘50，形成源11的六个激光器51a-51f布置为朝向各自的分束器130a-130f发射它们的电磁辐射束14a，分束器130a-130f将所发射的电磁辐射束22沿着样品路径14a重新引导。控制器12可以轮流控制每个电磁辐射源11以经由各自的发生器130a-130f朝向样品发射已调或可调波长的电磁辐射。替代地，激光器51a-51f中的两个或更多个可以同时启动以朝向样品16提供具有多个波长成分的电磁束22。吸收器135设置在分束器阵列的后面以消除（mop up）来自分束器的透射能量。如图1所示，单独的光栅或分束器21例如可用于朝向参考通道样品19引导该束，如果存在参考通道样品的话。该实施例的所有其他方面可以如图1、2、16和/或18中所示的和描述的。

第四实施例

图14示出设备10的替代实施例。在该实施例中，替代使用转盘50，形成源11的六个激光器51a-51f布置为朝向棱镜140发射它们的电磁辐射束14a。每个激光器51a-51f用于朝向棱镜发射已调或可调波长的准直电磁束14a。对于每个激光器51a-51f选定光栅表面的入射角X，使得它们的第一阶折射束22以相同角度Y发生14a，从而对于每个激光器产生共同的光学路径14a。控制器12顺序地启动每个激光器51a-51f以朝向样品发射单个波长的束。替代地，多个激光器51a-51f可以同时操作，使得可以朝向14a样品16发射包括多个波长成分的电磁束22。如图1所示，单独的光栅或分束器21例如可用于朝向参考通道样品19引导该束，如果存在参考通道样品的话。该实施例的所有其他方面可以如图1、2、16和/或18中所示的和描述的。

第五实施例

图20示出设备10的替代实施例。在该实施例中，替代使用转盘50，形成源11的六个激光器51a-51f布置为通过单独的纤维光缆201a-201f朝向平面光波电路（PLC）（光纤合束器）200发射它们的电磁辐射束22。每个激光器51a-51f用于经由纤维光缆201a-201f朝向PLC200发射已调或可调波长的准直电磁束14a。控制器12顺序地启动每个激光器51a-51f以朝向样品发射单个波长的束。替代地，多个激光器51a-51f可以同时操作，使得可以朝向14a样品16发射包括多个波长成分的电磁束22。如图1所示，单独的光栅或分束器21例如可用于朝向参考通道样品19引导该束，如果存在参考通道样品的话。该实施例的所有其他方面可以如图1、2、16和/或18中所示的和描述的。

第六实施例

图21示出设备10的替代实施例。在该实施例中，替代使用转盘50，包括形成源11的六个激光器的单个封装体211布置为朝向集成的准直透镜210发射它们的电磁辐射束201a-201f。激光器用于以六个波长中的每个波长朝向透镜210发射已调或可调波长。控制器12启动激光器以顺序地朝向样品发射单个波长的束212a-212f。替代地，多个束51a-51f可以同时操作，使得可以经由透镜210朝向14a样品16发射包括多个波长成分的电磁束22。如图1所示，单独的光栅或分束器21例如可用于朝向参考通道样品19引导该束，如果存在参考通道样品的话。该实施例的所有其他方面可以如图1、2、16和/或18中所示的和描述的。

替代实施例

对于选择波长选定1300-2000nm的标称分析范围，因为其有益于改进药物检验或识别。然而，应理解，所提及的1300-2000nm不应该认为是限制性的，可以选定与在略微不同范围或完全其他范围中的光谱特性有关的波长。选择波长（以及因此光谱特性）落入任一分析范围对于液体载体中的药物提供了改进的识别/检验。例如，分析范围可以是1300nm-2000nm的子集，诸如1300nm-1900nm;1350nm-1950nm;1400nm-1900nm;1500nm-1800nm或特定其他子集。该范围也可以更大，诸如1250-2050nm;1200nm-2100nm;或者1150nm-2150nm等。分析范围甚至可以偏离标称范围，诸如1200nm-1900nm，或者1300nm-1900nm。这些是非限制性的示例。一般而言，分析范围可以例如从1100nm-1500nm中的任一处起始到1800nm-2150nm中的任一处结束。甚至这是非限制性的，并且该范围可以是提供改进的检验/识别的完全不同的范围。并且，落在这些分析范围以外并且对应于位于以上这些分析范围以外的光谱特征的波长也可以与落入这些提及的分析范围中的波长组合使用。使用对应于落入分析范围内的光谱特征的多个波长提高了性能。优选地，在分析范围内选择任一和所有波长，但是不排除使用落入会是可用的其他范围中的波长。

该范围会至少部分受成分选择的影响。例如，硅光电二极管具有低至至少1100nm的响应，因此如果被使用，这一波长会用作该范围的底端。优选地，本发明使用仅一个检测器，因此该范围可以由单个检测器能够覆盖的范围定义—例如，在InGaAs检测器的情况下为1300nm-2000nm。

相对于水的其他液体可以具有提供改进的识别/检验的其他分析范围。

在上述实施例中，暗电流用于校准/归一化来自检测器17、20的输出数据。从检测器读数中减去暗电流。在另一实施例中，不需要使用斩波器轮（或源11的关断）获得暗电流读数。而是，使用激光器驱动电流调制以消除对于暗电流读数的需要。参照图16中的分析仪的简化示意图，激光器由驱动电流/调制器160驱动。驱动电流/调制器可以形成源的一部分或与其分离。源11是具有内置光电检测器4（以提供控制反馈）的激光二极管。设置样品盒16和光电检测器17。在图18中也示出结合到图1中的总体分析仪的更详细方框图中的激光器驱动电流调制器160。

样品通道输出电流是两个分量之和——即使在不存在任何照明的情况下仍然存在的暗电流项，以及与入射到检测器上的光的强度成比例的项。因此，可以将样品通道输出电流I_S写为如下：

I_{S} = I_{S}^{Dark} + S . P . . . . (1)

其中在（1）中：

是样品通道检测器的暗电流信号，

S是表示包括样品盒的光学路径中的衰减的常数，

P是照射样品盒的入射功率。

针对由激光二极管源的内置光电检测器生成的参考通道输出电流，I_R，可以写出类似的表达式，即：

I_{R} = I_{R}^{Dark} + R . P . . . (2)

其中在（2）中：

是激光二极管封装体中的参考光电检测器的暗电流信号，

R是表示传递给参考的入射功率的分数的常数。

现在通过以已知波形调制驱动电流来激发激光器。典型地，具有角频率ω的正弦调制用于围绕均值改变电流。这具有以图17中示出的类似正弦方式调制激光二极管源的输出功率的效果：

数学上，时间相关的激光输出功率，P(t)可以写为如下：

P(t)=P₀+ΔP.sin(ωt+φ) …（3）

其中在（3）中：

P₀是来自激光器的平均输出功率，

ΔP是输出功率波形中的调制幅度（调制深度），

φ是在时间t=0时调制波形的相位。

如果现在使用（3）替代等式（1）和（2）中的入射功率，得到对于来自样品和参考通道的输出电流的以下表达式：

I_{S} = I_{S}^{Dark} + {S . P}_{0} + S . ΔP . \sin (ωt + φ)

I_{R} = I_{R}^{Dark} + {R . P}_{0} + R . ΔP . \sin (ωt + φ)

关于表征所测试的样品的感兴趣参数是常数S和R。这两个常数的比值表示样品盒中的液体的归一化系数特性。

展开以上等式中的正弦项，给出：

sin(ωt+φ)=sin(ωt)cosφ+cos(ωt)sinφ

其给出以下：

\begin{matrix} I_{S} = I_{S}^{Dark} + {S . P}_{0} + S . ΔP . \sin (ωt) \cos φ + S . ΔP . \cos (ωt) \sin φ \\ &equiv; A_{0 S} + A_{1 S} \cos (ωt) + B_{1 S} \sin (ωt) \end{matrix} . . . (4)

\begin{matrix} I_{R} = I_{R}^{Dark} + {R . P}_{0} + R . ΔP . \sin (ωt) \cos φ + R . ΔP . \cos (ωt) \sin φ \\ &equiv; A_{0 R} + A_{1 R} \cos (ωt) + B_{1 R} \sin (ωt) \end{matrix} . . . (5)

从而：

A_{0 S} = I_{S}^{Dark} + {S . P}_{0}

A_{0 R} = I_{R}^{Dark} + {R . P}_{0}

A_1S=S.ΔP.sinφ

B_1S=S.ΔP.cosφ

A_1R=R.ΔP.sinφ

B_1R=RΔP.cosφ

检查等式（4）和（5）表明输出电流具有简单傅里叶级数的形式，其包括常数DC项A_0S和A_0R，加上以调整频率ω振荡并且幅度为A_1S、A_1R、B_1S和B_1R的正弦和余弦项。

暗电流项仅对（4）和（5）中的傅里叶级数的DC项做出贡献。暗电流项包含在等式（4）和（5）的DC分量内。因此，所调整的输出波形的简单傅里叶分析给出sin(ωt)和cos(ωt)项的傅里叶系数——它们独立于暗电流。

通过测量每个输出电流的正弦变化的分量，可以在无需测量每个检测器二极管的暗电流的情况下，确定常数S和R。通过DC阻挡元件或通过执行输出电流的傅里叶分析并且丢弃除了正弦项以外的所有项，可以从测量中排除这些后者项。

在传统的分光计系统中，通过使用周期性阻挡随后恢复光学照明的旋转机械斩波器来阻挡对检测器二极管的照明，将测量暗电流。使用上述激光电流调制消除了对于诸如旋转斩波器的机械元件的需要，这通过不使用任何移动部件而简化了分光计设计，减小了成本并且提高了可靠性。也消除了来自用于驱动机械斩波器的电动机的电气干扰。

该方法将按照图19工作如下，其与图4中示出的方法相同，除了增加了附加的暗电流方法。输出源电磁辐射将使用图16/18中的设备进行调制并朝向样品发射，步骤190。受影响的检测到的辐射将由样品和参考检测器17和20（在使用的情况下）接收，步骤191，并且传送至处理器18用于处理，步骤192。所接收的输出可由处理器处理以去除所接收的输出的暗电流（DC）分量A_0S和A_0R（根据以上等式（4）、（5））和任何其他不想要的分量，步骤192。所需的分量sin(ωt)和cos(ωt)被获得并且表示没有暗电流的强度测量值。这一处理可以使用本领域技术人员已知的任何合适的信号处理来完成。剩余步骤193和194如在前描述的。

例如，在一个用于提取暗电流的可能方案中，步骤192，可以通过将输出分别乘以sin(ωt)和cos(ωt)，并且在振荡时间段内积分，来执行输出电流的傅里叶分析。这可以在调制是单个频率，例如单个频率下的正弦波调制的情况下使用。这一程序提供了有益于减小测量噪声的平均形式。

替代地，可以将快速傅里叶变换（FFT）算法应用于数字化的输出波形和提取的相关傅里叶分量。因此，根据傅里叶系数，可以得到：

对于样品通道的

以及对于参考通道的

R . ΔP = \sqrt{A_{1 R}^{2} + B_{1 R}^{2}} .

获取这些傅里叶幅度的比值消除了对于调制深度ΔP的依赖，从而给出归一化的输出，N，由下式给出：

N = \frac{S}{R} . . . (6)

N的值在每个感兴趣的波长下确定并且形成用于所测试的液体的输出数据集。

用于提取信息的其他方法会是本领域技术人员已知和使用的。

在替代的分析过程中，不使用参考通道。而是，使用来自在锚波长下获得的（来自样品）的受影响电磁辐射的检测器输出14c，而不使用来自参考通道中的参考的受影响电磁辐射的检测器输出15c。使用锚波长下的受影响电磁辐射的检测器输出，对来自相对于其他波长接收的受影响电磁辐射的所有其他检测器输出14c进行归一化/校正。锚波长可以是已经选择的波长中的一个，尽管优选选择锚波长处于跨基液光谱中的合适光谱特征/点的区域内或其附近区域。例如，锚波长可以处于跨基液光谱的稳定区域的区域的附近区域中或者落入跨基液光谱的稳定区域的区域中。消除参考通道/检测器输出去除了会掩盖样品差异的样品通道与参考通道之间的改变，因此去除导致了更灵敏和稳定的设备。锚波长下的输出可以用于归一化、校准或以其他方式调整对于其他波长的输出。来自锚波长的输出可以与来自上述参考通道的输出相同的方式进行处理，以便检验/分析样品。即，锚输出可以变成参考信息。

在一个可能方案中，在水是基液的情况下，将1450纳米选定为锚点，因为在水的光谱中该波长周围存在特别的稳定性。由于存在OH键，这一波长对应于最大光学吸收水性溶液。其是用于测试的样品药物的常见透射介质。在该波长下获得的数据表现出最小的热灵敏度并且因此提供了高度稳定且可预测的参考。这仅是用于水基药物的一个示例，并且仅是说明性的，而不应认为是对于波长和锚点的限制，波长和锚点可以基于其他考虑来选定。

每个在前实施例描述了可选的使用参考通道以获得参考测量用于处理数据。在替代方案中，不使用参考通道。而是，可以使用激光二极管11中的光电检测器4（参见图20）（其用于激光二极管的功率监测和控制）以获得参考信息。激光二极管通常与用于监测激光器的输出功率的内置光电检测器4适配。通过允许激光驱动电流经由结合集成的光电检测器信号的反馈电路受控来稳定激光器。这一用于获得参考信息的替代方案可以代替任一所述实施例的参考通道。使用替代方案获得的参考测量可以与前述任一实施例相同的方式使用。检测源电磁辐射的输出功率的激光二极管光电检测器4的输出传送至处理器18并且被使用，而不使用由参考检测器20获得的参考读数来归一化和/或校正来自样品通道中的检测器17的输出。来自光电检测器4的该输出信号执行与参考通道相同的功能，否则更加常规地产生该相同功能的方式是通过使用包括两个分离的测量通道的分束器布置。使用来自激光器的光电二极管输出作为参考信号因此消除了对于分束光学元件和附加的参考样品和检测器的需要。

在替代实施例中，电磁源11是宽带源，其具有可以布置在该宽带源与样品之间的不同波长下的多个滤波器13。来自每个滤波器的输出提供具有选择波长之一的电磁束22。宽带源可以是例如宽带丝（filament）黑体源和滤波器。源11可以替代地采取具有或不具有滤波器的一个或多个LED的形式。任一替代源可以安装在转盘50上并且如针对第一实施例所述地操作，或者与诸如在实施例二至四中描述的光学装置相结合地操作。

任一源可以例如通过使用先前描述的热敏电阻和帕尔贴冷却装置，以反馈系统进行温度稳定。

检测器可以是一个或多个InGaAs光电二极管或其他光传感器的形式。

分离的光电二极管或者类似或其他检测器可以用于参考通道和样品通道中的每一个。替代地，单个光电二极管或者类似或其他检测器可以用于样品通道和参考通道两者，利用光学装置合并两个通道的受影响辐射束，或者以其他方式将它们引导至检测器。

测量中的随机误差可以通过在许多测量（例如，500个）上平均检测器读数来减小。暗测量（源关断）可以用于校正测得的数据。

对于暗电流读数，可以可选地使用斩波器轮，其关断/阻挡入射到样品16和参考20上的电磁辐射22。斩波器可以形成光学装置13的一部分。对于每个电磁读数，在斩波器阻挡电磁辐射22时，检测器17/20也获取“暗”读数。具有斩波器轮和暗读数对于本发明不是必需的，在此描述为一个可能的选项。

在1300nm至2000nm的带上，也可以使用基于砷化镓铟（InGaAs）技术的单一类型的光电二极管检测器，这进一步简化了检测器系统。

本发明优选使用1300nm至2000nm的分析范围或其变型中的波长。对于药物分析而言，这一区域先前由于出现在吸收光谱中的宽的光谱峰和谷的所感知的缺点而被忽视。红外（IR）光谱术先前已经利用对于长于2000nm的波长存在的大量窄带光谱吸收特性。这一所谓的“指纹”区域表现出的光谱线表征了在所测试的材料中存在特定化学键并且提供了高度灵敏的技术来识别该材料。本发明已经确定，1300nm-2000nm分析范围（或其部分）提供的优点在于药物检验或识别或其他分析。并且，发明人已经证实在该分析区域中的突出光谱特征的光谱位置较少受到温度变化的影响。出现在2000nm以上的区域中的大量窄光谱带表现出大温度灵敏度。如果2000nm以上的该区域用于检验或识别，则分析设备需要非常精确波长分辨率。这一分辨率只能使用高成本的复杂分光计来实现。

更具体地，该类型的IR分光测量（2000nm以上）要求在宽光谱带上保持非常细的波长分辨率（通常数纳米），以便分辨大量个体光谱特征。尤其需要细波长分辨率来应对窄光谱线相对于温度变化的任何偏移。

这样的高分辨率光谱线的测量需要使用与复杂单色仪适配的分光计，该单色仪或者基于机械旋转的衍射光栅和单个检测器，或者基于具有检测器元件的线性陈列的固定光栅。两个选项均可在现有的分光计中找到并且两者的实施均昂贵。

作为具有成本效益的替代方案，针对例如水基的静脉注射药物检验/识别或其他分析，本发明已经确定，在1300nm与2000nm之间的较短波长区域内进行测量是有利的。虽然该波长区域中的光谱特性/特征在数量上更少并且在光谱上更宽（与水的区别不大），发明人已经发现在药物（或者其他液基样品）之间保持有有利于检验/识别的足够的光谱差异。还发现，在1300nm至2000nm的区域中，对于所有水基药物（或其他样品）而言，每个药物的IR透射光谱的峰和谷（以及其他光谱特性）出现时的波长相对于温度保持高度稳定。

重要地，由于不存在温度敏感的窄光谱吸收特征，已经证实，不需要测量高分辨率光谱线，从而消除了对于昂贵的单色仪的需要。在1300nm至2000nm区域上的离散波长下进行少量测量（通常5或6次）足以表征每个药物（或其他样品）。典型地，对于基于激光的照射而言，每个测量在12nm（例如，如由带通滤波器确定的，由宽带源照射的）或数纳米带宽上进行。

Claims

1.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的分析仪，包括：

电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；

样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及

处理器，用于根据表示所检测的受影响的电磁辐射的检测器输出来识别或检验所述样品，

其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间，并且每个波长或者所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨基本1300nm与2000nm之间的液体光谱中的光谱特性的区域内）。

2.根据权利要求1所述的分析仪，其中，所述电磁辐射包括多个电磁辐射束，每个束具有不同波长。

3.根据权利要求1或2所述的分析仪，其中，检验或识别所述药物样品针对用于一组n个药物中的一个药物的比较数据，并且其中，所述电磁辐射包括一个或多个束中的至少log₂n个不同波长。

4.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述不同波长跨或捕获1300nm与2000nm之间的液体光谱中的至少一些光谱特性中的多个光谱特性。

5.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述液体光谱包括两个或更多光谱特性，并且其中：

每个光谱特性落入所述液体光谱的区域中，或者跨所述液体光谱的区域，

每个波长落入所述区域之一内。

6.根据权利要求5所述的分析仪，其中，每个区域由一波长范围定义。

7.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述光谱特性包括所述液体光谱的峰、谷、转折、稳定点或区域、平台、弯点和/或斜坡。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的分析仪，其中，所述液体是水并且包括落入水光谱的以下区域中的光谱特性：

1300nm与1400nm之间的第一区域；

1400nm与1500nm之间的第二区域；

1500nm与1600nm之间的第三区域；

1600nm与1700nm之间的第四区域；

1700nm与1800nm之间的第五区域；

1800nm与200nm之间的第六区域。

9.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述电磁辐射具有在所述液体光谱中的稳定区域的波长的附近区域中（或在跨所述液体光谱中的稳定区域的区域内）的锚波长。

10.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，每个波长还对应于由可容易/廉价获得的源产生的波长。

11.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述源是多个激光器，每个激光器配置为以固定或可调的波长发射电磁辐射束。

12.根据任一前述权利要求所述的分析仪，还包括调制器，所述调制器用于调制发射至所述样品的所述电磁辐射束，从而导致由所述样品检测器检测的被调制的所检测的受影响的辐射，其中，作为根据来自所述检测器的输出识别或检验所述样品的部分的所述处理器从表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出中去除暗电流分量。

13.根据权利要求12所述的分析仪，其中，所述处理器去除所述暗电流分量是通过将表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出乘以正弦和余弦函数并且在调制振荡的周期内积分来去除所述暗电流分量而进行的。

14.根据权利要求12所述的分析仪，其中，所述处理器去除所述暗电流分量是通过对表示所调制的检测的受影响的辐射的输出进行傅里叶变换并且从变换结果中去除所述暗电流分量而进行的。

15.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述处理器使用参考信息识别或检验所述药物样品。

16.根据权利要求15所述的分析仪，其中，包括所述锚波长的受影响的电磁辐射或所述电磁辐射束提供所述参考信息。

17.根据权利要求15所述的分析仪，还包括：

光学装置，用于将所述多个电磁辐射束引导至参考样品；

参考检测器，检测受到所述参考样品影响的受影响的电磁辐射束以获得所述参考信息，并且将所述参考信息传送至所述处理器。

18.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，优选使用闭环系统中的热敏电阻和帕尔贴装置，对所述检测器和/或源进行温度补偿以提供温度稳定性。

19.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，每个电磁辐射束是高强度窄带光束。

20.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述检测器是宽带光电二极管，所述宽带光电二极管被偏置为具有对应于受影响的辐射的波长的响应。

21.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，来自所述多个激光器的所发射的电磁辐射束通过以下中的一个或多个引导至样品路径：

转盘或承载装置，用于将所述激光束定位在所述样品路径中，或者

棱镜、衍射光栅、分束器、光纤合束器或其他光学装置，用于沿着所述样品路径重新定向辐射束。

22.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述处理器接收：

表示来自提供药物样品信息的所述药物样品的受影响的电磁辐射的输出，以及

可选的，对于每个波长的参考信息，

并且所述处理器：

使用所述信息和可选的对于每个波长的参考信息，确定所述药物样品信息的代表值。

23.根据权利要求20所述的分析仪，其中，所述样品信息和参考信息将对于每个电磁辐射束的强度和波长相关。

24.根据权利要求23所述的分析仪，其中，所述代表值对应于所述样品信息与可选的所述参考信息之间的最好拟合。

25.根据权利要求22至24中的任一项所述的分析仪，其中，将对于每个波长的所述电磁辐射束的所述代表值与存储值比较以检验或识别所述药物样品。

26.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述液体是水，存在六个电磁辐射束，并且所述波长是基本1350nm、1450nm、1550nm、1650nm、1750nm和1850nm，并且可选地，其中1450nm是所述锚波长。

27.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述样品在诸如静脉输液管或注射器的静脉注射输送装置中，或诸如测试盒、试管、流动池等的其他容器中。

28.根据任一前述权利要求所述的分析仪，其中，所述源是包括光电检测器的激光器，其中所述光电检测器检测来自所述激光器的电磁辐射并且输出所述参考信息。

29.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：

以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；

检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及

根据表示所检测的受影响的电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述电磁辐射包括多个电磁辐射束，每个束具有不同波长。

31.根据权利要求29或30所述的方法，其中，检验或识别所述药物样品针对用于一组n个药物中的一个药物的比较数据，并且其中，所述电磁辐射包括一个或多个束中的至少log2n个不同波长。

32.根据权利要求29至31中的任一项所述的方法，其中，所述不同波长跨或捕获1300nm与2000nm之间的液体光谱中的至少一些光谱特性中的多个光谱特性。

33.根据权利要求29至32中的任一项所述的方法，其中，所述液体光谱包括两个或更多光谱特性，并且其中：

每个波长落入所述区域之一内。

34.根据权利要求32所述的方法，其中，每个区域由一波长范围定义。

35.根据权利要求29至34中的任一项所述的方法，其中，所述光谱特性包括所述液体光谱的峰、谷、转折、稳定点或区域、平台、弯点和/或斜坡。

36.根据权利要求29至35中的任一项所述的方法，其中，所述液体是水并且包括落入水光谱的以下区域中的光谱特性：

1300nm与1400nm之间的第一区域；

1400nm与1500nm之间的第二区域；

1500nm与1600nm之间的第三区域；

1600nm与1700nm之间的第四区域；

1700nm与1800nm之间的第五区域；

1800nm与200nm之间的第六区域。

37.根据权利要求29至36中的任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射具有在所述液体光谱中的稳定区域的波长的附近区域中（或在跨所述液体光谱中的稳定区域的区域内）的锚波长。

38.根据权利要求29至37中的任一项所述的方法，其中，每个波长还对应于由可容易/廉价获得的源产生的波长。

39.根据权利要求29至38中的任一项所述的方法，其中，使用包括多个激光器的源生成所述电磁辐射，每个激光器配置为以固定或可调的波长发射电磁辐射束。

40.根据权利要求29至39中的任一项所述的方法，其中，调制器被用于调制发射至所述样品的所述电磁辐射束，从而产生被调制的所检测的受影响的辐射，并且其中，根据所述输出根据所述输出识别或检验所述样品包括从表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出中去除暗电流分量。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，去除所述暗电流分量包括通过将表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出乘以正弦和余弦函数并且在调制振荡的周期内积分来去除所述暗电流分量。

42.根据权利要求41所述的方法，其中，去除所述暗电流分量包括通过对表示所调制的检测的受影响的辐射的输出进行傅里叶变换并且从变换结果中去除所述暗电流分量。

43.根据权利要求29至42中的任一项所述的方法，其中，由使用参考信息识别或检验所述药物样品的处理器执行所述识别或检验。

44.根据权利要求29至43中的任一项所述的方法，其中，包括所述锚波长的受影响的电磁辐射或所述电磁辐射束提供所述参考信息。

45.根据权利要求29至44中的任一项所述的方法，还包括：

使用光学装置，将所述多个电磁辐射束引导至参考样品；

使用参考检测器，检测受到所述参考样品影响的受影响的电磁辐射束以获得所述参考信息，并且将所述参考信息传送至所述处理器。

46.根据权利要求29至45中的任一项所述的方法，还包括优选使用闭环系统中的热敏电阻和帕尔贴装置，对所述检测器和/或源进行温度补偿以提供温度稳定性。

47.根据权利要求29至46中的任一项所述的方法，其中，每个电磁辐射束是高强度窄带光束。

48.根据权利要求29至47中的任一项所述的方法，其中，所述检测器是宽带光电二极管，所述宽带光电二极管被偏置为具有对应于受影响的辐射的波长的响应。

49.根据权利要求29至48中的任一项所述的方法，其中，来自所述多个激光器的所发射的电磁辐射束通过以下中的一个或多个引导至样品路径：

50.根据权利要求29至49中的任一项所述的方法，其中，所述处理器接收：

来自提供药物样品信息的所述药物样品的受影响的电磁辐射，以及

可选的，对于每个波长的参考信息，

并且所述处理器：

确定所述药物样品信息的代表值和可选的对于每个波长的参考信息。

51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述样品信息和参考信息将对于每个电磁辐射束的强度和波长相关。

52.根据权利要求51所述的方法，其中，所述代表值对应于所述样品信息与可选的所述参考信息之间的最好拟合。

53.根据权利要求50至52中的任一项所述的方法，其中，将对于每个波长的所述电磁辐射束的所述代表值与存储值比较以检验或识别所述药物样品。

54.根据权利要求29至53中的任一项所述的方法，其中，所述液体是水，存在六个电磁辐射束，并且所述波长是基本1350nm、1450nm、1550nm、1650nm、1750nm和1850nm，其中1450nm是所述锚波长。

55.根据权利要求29至54中的任一项所述的方法，其中，所述样品在诸如静脉输液管或注射器的静脉注射输送装置中，或诸如测试盒、试管、流动池等的其他容器中。

56.根据权利要求29至55中的任一项所述的方法，其中，每个激光器包括光电检测器，其中所述光电检测器检测来自所述激光器的电磁辐射并且输出所述参考信息。

57.一种用于识别或检验或以其他方式表征液体载体中的药物样品（或其他物质）的分析仪，包括：

电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同的选择波长；

样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及

处理器，用于根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，

其中，每个波长被选择为在所述液体载体的光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述液体载体的光谱中的光谱特性的区域内），每个波长落入适合于所述液体载体的分析范围内。

58.一种用于识别或检验或以其他方式表征液体载体中的药物样品（或其他物质）的方法，包括：

以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同的选择波长；

检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的电磁辐射；以及

根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，

59.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品（或其他物质）的分析仪，包括：

其中，每个波长落入对于液体载体中的药物提供改进的识别/检验的分析范围中，并且每个波长在所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的波长的附近区域中（或者在跨所述分析范围中的所述液体光谱中的光谱特性的区域内）。

60.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品（或其他物质）的方法，包括：

根据所检测的受影响的电磁辐射来识别或检验所述样品，

61.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的分析仪，包括：

电磁辐射源，用于以至少一个束发射调制电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；

样品检测器，检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的调制电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的调制辐射的输出；以及

处理器，用于根据表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括从所述输出中去除暗电流，

其中，每个波长或所述波长中的至少两个在基本1300nm与2000nm之间。

62.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：

以至少一个束发射调制电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长；

检测由受到所述样品影响的所发射的电磁辐射导致的受影响的调制电磁辐射，并且提供表示所检测的受影响的辐射的输出；以及

根据表示所检测的受影响的调制电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括从所述输出中去除暗电流，

63.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的分析仪，包括：

电磁辐射源，用于以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长，并且用于测量所发射的电磁辐射的功率；

处理器，用于根据表示所检测的受影响的电磁辐射的检测器输出来识别或检验所述样品，包括使用所测量的所发射的电磁辐射的功率，

64.一种用于识别或检验或以其他方式表征液基药物样品的方法，包括：

以至少一个束发射电磁辐射至样品，所述电磁辐射包括至少两个不同波长，并且测量所发射的电磁辐射的功率；

根据表示所检测的受影响的电磁辐射的输出来识别或检验所述样品，包括使用所测量的所发射的电磁辐射的功率，

65.一种用于识别或检验或以其他方式表征样品的分析仪，包括：

66.根据权利要求1、57、59、61、63或65所述的分析仪，其中，所述源是单个封装体中的多个激光器，每个激光器配置为以固定的或可调的波长发射电磁辐射束。