一种光谱检测装置和光谱检测方法与流程

本申请属于光谱检测技术领域，尤其涉及一种光谱检测装置和光谱检测方法。

背景技术：

太赫兹光谱主要是检测目标分子振动的吸收特性，而拉曼光谱则是检测分子振动的散射特性，尽管两者在目标分子测试的选择方式及其仪器设备有着显著的不同,但都可以用于表征分子化学键。因此，太赫兹光谱和拉曼光谱具有很强的互补性。

目前，市场上太赫兹光谱仪和拉曼光谱仪均为独立检测系统，检测时需要将待测样品置于不同的系统中进行检测操作，增加了操作步骤和流程，易于造成样品破损，且由于在测试过程需要对样品进行切换，因而容易造成无法实现对同一样品的同一位置进行太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。

申请内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光谱检测装置和光谱检测方法，可以解决无法实现对同一样品的同一位置进行太赫兹光谱和低频拉曼光谱的获取的问题。

本申请实施例第一方面提供了光谱检测装置，包括：激光光源、分束器模块、太赫兹模块、拉曼模块、样品仓以及工控机；

所述激光光源发射的激光经所述分束器模块分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；

所述太赫兹模块用于接收所述泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；

所述拉曼模块用于接收所述拉曼激光脉冲，并将所述拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到所述待测样品的样品拉曼信号；

所述工控机与所述太赫兹模块和所述拉曼模块连接，用于接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。

本申请实施例第二方面提供了一种光谱检测方法，包括：

将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；

利用太赫兹模块接收所述泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束对样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；

利用拉曼模块接收所述拉曼激光脉冲，并将所述拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到所述待测样品的样品拉曼信号；

接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。

本申请实施例中，通过将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；使得在利用拉曼模块将拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到待测样品的样品拉曼信号的同时，利用太赫兹模块接收泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束，由太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；进而同时获取处于样品仓的同一待测样品的样品太赫兹信号和样品拉曼信号，接着，对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息，解决了无法实现对同一样品的同一位置进行太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种光谱检测装置的第一结构示意图；

图2是本申请实施例提供的太赫兹模块的第一结构示意图；

图3是本申请实施例提供的太赫兹模块的第二结构示意图；

图4是本申请实施例提供的太赫兹模块的第三结构示意图；

图5是本申请实施例提供的拉曼模块的第一结构示意图；

图6是本申请实施例提供的拉曼模块的第二结构示意图；

图7是本申请实施例提供的光谱检测装置的第二结构示意图；

图8是本申请实施例提供的拉曼模块的第三结构示意图；

图9是本申请实施例提供的光谱检测装置的第三结构示意图；

图10是本申请实施例提供的光谱检测方法的实现流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以和光谱检测方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

太赫兹波(terahertz，thz)是指频率在0.1-10thz的电磁辐射，其波段(0.03-3mm)位于微波与红外之间。相比于其他波段，太赫兹波具有诸多优异特性，例如：对水分子超高的灵敏性、光子能量低、不会产生有害的生物辐射，以及辐射相干性强等，可对待测样品实现微小结构差异检测和成分分析，具有非常广泛的应用前景。太赫兹时域光谱与成像技术属于同步相干探测，其对热背景噪声不敏感，具有高的信噪比和灵敏度，能够对待测样品的材料组成及结构的细微变化进行分析和鉴定。利用该技术获得的图像，每个像素点不仅具有待测样品的几何信息，还包含了待测样品对太赫兹脉冲响应的强度、相位和时间等完整信息，可实现对待测样品的物理化学结构和成分等必要信息的解析。

拉曼光谱检测是一种光散射技术。当激光光源的高强度入射光被分子散射时，存在极小一部分散射光的波长与入射光不同，这部分散射光波长的改变由待测样品的化学结构所决定。一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成。每个谱峰对应于一种特定的分子键震动，其中既包括单一的化学键，例如c-c,c＝c,n-o,c-h等，也包括由数个化学键组成的基团的振动，例如苯环的呼吸振动、多聚物长链的振动以及晶格振动等，因此，拉曼谱图也称为分子指纹图谱。作为一种光谱分析技术，拉曼光谱检测技术具有测试时间短、灵敏度高、操作快捷和样品前处理简单等优点，在物质成分分析和结构检测上得到广泛的应用。

太赫兹光谱主要是检测目标分子振动的吸收特性，而拉曼光谱则是检测分子振动的散射特性，尽管两者在目标分子测试的选择方式及其仪器设备有着显著的不同，但都可以用于表征分子化学键。因此，太赫兹光谱和低频拉曼光谱具有很强的互补性。

目前，市场上太赫兹光谱仪和低频拉曼光谱仪均为独立检测系统，检测时需要将待测样品置于不同的系统中进行检测操作，增加了操作步骤和流程，易于造成样品破损，且由于在测试过程中对样品的切换，无法实现对同一样品的同一位置进行太赫兹光谱和拉曼光谱的获取，一定程度了限制了光谱检测系统的实际应用和推广。

基于此，本申请实施例提供了一种光谱检测装置和光谱检测方法，可以实现对同一位置同一样品的太赫兹光谱和低频拉曼光谱的获取。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种光谱检测装置的示意图，上述光谱检测装置可以包括：激光光源10、分束器模块20、太赫兹模块30、拉曼模块40、样品仓50以及工控机60。

具体的，上述激光光源10发射的激光经分束器模块20分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；太赫兹模块30用于接收所述泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束对所述样品仓50中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；拉曼模块40用于接收所述拉曼激光脉冲，并将所述拉曼激光脉冲聚焦至样品仓50中的待测样品，得到所述待测样品的样品拉曼信号；工控机60与所述太赫兹模块30和所述拉曼模块40连接，用于接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。

其中，上述激光光源10可以包括飞秒脉冲激光器，用于发出激光脉冲；在实际应用中，可以根据对检测的精度和对成像分辨率的要求，调整或者更换激光光源10的参数或类型。

在本申请的一些实施方式中，上述分束器模块可以具体包括第一分束器和第二分束器，该第一分束器和第二分束器可以将激光按照一定的比例分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲，并且，泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲光的功率比例可以为1:1:1，也可以为根据实际应用场景进行设置的其他比例。

具体的，上述第一分束器和第二分束器将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲，可以包括：在上述第一分束器将激光光源发射的激光分成太赫兹激光脉冲和拉曼激光脉冲之后，第二分束器将太赫兹激光脉冲分成泵浦光与探测光；或者，在上述第一分束器将激光光源发射的激光分成探测光与待分束的激光之后，第二分束器将待分束的激光分成泵浦光和拉曼激光脉冲；又或者，在第一分束器将激光光源发射的激光分成泵浦光与待分束的激光之后，第二分束器将待分束的激光分成探测光和拉曼激光脉冲。

在上述分束器模块将激光光源10发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲之后，上述太赫兹模块30可以接收泵浦光和探测光，并生成待测样品的样品太赫兹信号。如图2所示，在本申请的一些实施方式中，上述太赫兹模块30可以包括：太赫兹辐射天线301和太赫兹探测天线302。

具体的，在太赫兹模块30接收到上述泵浦光和探测光之后，探测光可以射入太赫兹探测天线302；泵浦光可以射入太赫兹辐射天线301，并产生太赫兹光束；在该太赫兹光束射入样品仓50，并对样品仓50中的待测样品进行照射，得到样品光之后，样品光射入太赫兹探测天线302，太赫兹探测天线302接收探测光和样品光，并生成待测样品的样品太赫兹信号。

其中，上述样品光可以为太赫兹光束经待测样品反射得到的反射样品光，也可以为太赫兹光束对待测样品进行透射得到的透射样品光。

一般地，在待检测样品的厚度大于或等于厚度阈值时，又或者因待测样品形态(如检测活体小鼠的背部皮肤)无法实现透射检测时，往往可以利用太赫兹光束经待测样品反射得到的反射样品光，并由太赫兹探测天线接收探测光和反射样品光，生成待测样品的样品太赫兹反射信号；例如，在获取动物在体样本的样品太赫兹信号时，可以利用太赫兹光束对动物进行反射得到的反射样品光，并由太赫兹探测天线接收探测光和反射样品光，生成动物在体样本的样品太赫兹反射信号。

具体的，图3示出了用于获取样品太赫兹反射信号的太赫兹模块30的结构示意图。

如图3所示，探测光经第一光学反射镜组303射入所述太赫兹探测天线302；泵浦光经第一光学反射镜组303射入太赫兹辐射天线301，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束经光学抛物面镜304射入所述样品仓50，并对所述样品仓50中的待测样品进行照射，得到反射样品光；所述反射样品光经光学抛物面镜304射入所述太赫兹探测天线302；所述太赫兹探测天线302接收探测光和反射样品光，并生成待测样品的样品太赫兹反射信号。

实际应用中，在样品形态允许的条件下，并且待检测样品的厚度小于厚度阈值时，往往可以利用太赫兹光束对待测样品进行透射得到的透射样品光，并由太赫兹探测天线接收探测光和透射样品光，生成待测样品的样品太赫兹透射信号；例如，在需要精确地检测厚度较薄的待测样品的组分时，可以利用太赫兹光束对待测样品进行透射得到的透射样品光，并由太赫兹探测天线接收探测光和透射样品光，生成待测样品的样品太赫兹透射信号。

具体的，图4示出了用于获取样品太赫兹透射信号的太赫兹模块30的结构示意图。

如图4所示，探测光经第一光学透反射组303射入所述太赫兹探测天线302；泵浦光经第一光学反射镜组303射入太赫兹辐射天线301，并产生太赫兹光束；所述太赫兹光束经光学抛物面镜304射入所述样品仓50，并对所述样品仓50中的待测样品进行照射，得到透射样品光；所述透射样品光经光学抛物面镜304射入所述太赫兹探测天线302；所述太赫兹探测天线302接收探测光和透射样品光，并生成待测样品的样品太赫兹透射信号。

在本申请的一些实施方式中，如图3与图4所示，上述第一光学透反射组303可以组成光学延迟线3031，用于调节所述泵浦光与所述探测光的相对延迟时间，使得所述探测光与所述样品光同时到达太赫兹探测天线。

在本申请的一些实施方式中，上述太赫兹模块还可以包括：与偏置电压模块、太赫兹探测天线和工控机分别连接的锁相放大器；例如，图3及图4中的偏置电压模块305，图3及图4中的锁相放大器306。

其中，上述锁相放大器还可以生成特定的调制频率，用于驱动偏置电压模块处于额定的工作状态，提升偏置电压模块的控制响应速度；上述偏置电压模块与所述太赫兹辐射天线连接，可以根据锁相放大器输出的调制频率为太赫兹辐射天线提供电场驱动。

另外，上述锁相放大器还可以用于采集并放大样品太赫兹信号，并将放大后的样品太赫兹信号发送给所述工控机。

在本申请的一些实施方式中，上述部件之间的连接(如：偏置电压模块、太赫兹探测天线、工控机和锁相放大器之间的连接)均可以为通过电缆进行连接；部件之间通过电缆进行连接降低了太赫兹信息的传输成本，并且便于太赫兹信息的传输以及兼容，使得工控机可以根据电缆输出的样品太赫兹信号可以得出待测样品的形态细节信息，避免了得到的待测样品的形态细节信息存在较大的检测误差。

在本申请的一些实施方式中，上述太赫兹模块还可以包括：第一光学衰减器；例如，图3及图4中的第一光学衰减器307。

上述第一光学衰减器与工控机连接，用于调节泵浦光和探测光的功率，避免泵浦光和探测光的功率过高，造成光学元器件的损坏。

相应的，在上述分束器模块将激光光源10发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲之后，上述拉曼模块40可以接收拉曼激光脉冲，并生成待测样品的样品拉曼信号。如图5所示，在本申请的一些实施方式中，上述拉曼模块40可以包括：滤光模块401、光学显微物镜402、光栅403以及探测器404。

具体的，在拉曼模块40接收到拉曼激光脉冲之后，拉曼激光脉冲经滤光模块401进行线宽清洁后经光学显微物镜402聚焦至所述样品仓50，并对所述样品仓50中的待测样品进行照射，得到样品拉曼光；所述光学显微物镜402采集所述样品拉曼光，并使所述样品拉曼光经所述滤光模块401滤除所述样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲后射入所述光栅403，得到分光后的样品拉曼光；所述探测器404采集所述分光后的样品拉曼光得到所述样品拉曼信号。

在本申请的一些实施方式中，上述拉曼激光脉冲可以为低频拉曼激光脉冲；与通过普通拉曼激光脉冲得到的样品拉曼信号相比，通过低频拉曼激光脉冲得到的样品拉曼信号的信号强度更高，具备更加丰富的指纹特性和可反应晶体的结构特性，在分子晶型研究、药物特性和毒理性的检测研究上的更具可行性。

需要说明的是，在本申请的实施方式中，上述拉曼模块40可以与上述太赫兹模块30精密耦合。

图6示出了与图3所示的太赫兹模块30精密耦合的拉曼模块40的结构示意图。

如图6所示，在拉曼模块40接收到拉曼激光脉冲之后，拉曼激光脉冲经滤光模块401进行线宽清洁以及第二光学反射镜组405进行反射后经光学显微物镜402聚焦至所述样品仓50，并对所述样品仓50中的待测样品进行照射，得到样品拉曼光；所述光学显微物镜402采集所述样品拉曼光，并使所述样品拉曼光经第二光学反射镜组405以及滤光模块401滤除所述样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲后射入所述光栅403，得到分光后的样品拉曼光；所述探测器404采集所述分光后的样品拉曼光得到所述样品拉曼信号。

在实际应用中，样品拉曼信号的强度往往小于拉曼激光脉冲的强度，若拉曼激光脉冲的带宽范围较大，可能会覆盖拉曼信号的带宽，导致探测器检测不到样品拉曼信号，因此，在本申请的一些实施方式中，上述滤光模块401可以对拉曼激光脉冲进行线宽清洁，去除所述拉曼激光脉冲的光谱噪声，确保可以获得较好的激光光束；并且，上述滤光模块401可以滤除夹杂在样品拉曼信号中的拉曼激光脉冲，从而测得斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱。

具体的，如图6所示，上述滤光模块401可以具体包括：第一滤光片4011、第二滤光片4012和第三滤光片4013。

其中，第一滤光片4011用于对所述拉曼激光脉冲进行线宽清洁，并将进行线宽清洁后的拉曼激光脉冲竖直射入所述光学显微物镜；该第一滤光片可以选用体布拉格带通滤光片(braggbandpassfilter，bpf)，这种滤光片对中心波长的激光脉冲反射率非常高，可达90％以上，其带宽可低至5cm-1，能够很好地将激光噪声清除至5cm-1，且抑制比达到-70db。

第三滤光片4013用于二次滤除所述样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将二次滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述光栅。该第三滤光片可以选用体布拉格陷波滤光片(braggnotchfilter，bnf)，这是一种在光敏硅酸盐玻璃体中刻录的反射体布拉格光栅，可以反射带宽窄至5cm-1的光，但其他波长通过时不受影响，总体透射率几乎为95％；并且，该滤光片可以承受较高的功率，承受温度达400℃，具有很高的环境稳定性。另外，由于bnf的特殊性，在实际应用中与光轴需在一定的角度范围内，这个可根据实际应用进行设置。

第二滤光片4012用于滤除所述光学显微物镜采集得到的样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述第三滤光片；该第二滤光片可以选用bpf和bnf结合而成的滤光片。

在本申请一些实施方式中，上述拉曼模块40还可以包括：第二光学衰减器406。该第二光学衰减器与工控机连接，用于调节所述拉曼激光脉冲的功率，从而获取合适功率的激光脉冲，避免所述激光脉冲功率过高，造成光学元器件的损坏。

图7示出了图3所示的太赫兹模块30与图6所示的拉曼模块40紧密耦合后的光谱检测装置的结构示意图。

如图7所示，本申请实施例中，通过将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；使得在利用拉曼模块将拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到待测样品的样品拉曼信号的同时，利用太赫兹模块接收泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束，由太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹反射信号；进而同时获取处于样品仓的同一待测样品的样品太赫兹反射信号和样品拉曼信号，接着，对所述样品太赫兹反射信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息，解决了无法实现对同一位置同一样品的太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。

相应的，图8示出了与图4所示的太赫兹模块30精密耦合的拉曼模块40的结构示意图，其中，该拉曼模块的具体工作流程可以参看图7的描述，本申请对此不再赘述。

如图8所示，在本申请的一些实施方式中，上述滤光模块可以包括：第一滤光片4011和第三滤光片4013；其中，上述第一滤光片用于对所述拉曼激光脉冲进行线宽清洁，并将进行线宽清洁后的拉曼激光脉冲倾斜射入所述光学显微物镜；第三滤光片用于滤除所述光学显微物镜采集得到的样品拉曼光中夹杂的拉曼激光脉冲，并将滤除拉曼激光脉冲后的样品拉曼光射入所述光栅。

图9示出了图4所示的太赫兹模块30与图8所示的拉曼模块40紧密耦合后的光谱检测装置的结构示意图。

如图9所示，本申请实施例中，通过将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；使得在利用拉曼模块将拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到待测样品的样品拉曼信号的同时，利用太赫兹模块接收泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束，由太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹透射信号；进而同时获取处于样品仓的同一待测样品的样品太赫兹透射信号和样品拉曼信号，接着，对所述样品太赫兹透射信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息，解决了无法实现对同一位置同一样品的太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。

本领域的技术人员可以理解的是，图3所示的太赫兹模块同样可以和图8所示的拉曼模块耦合，图4所示的太赫兹模块同样可以和图6所示的拉曼模块耦合，此处不再赘述。

在本申请的一些实施方式中，上述样品仓可以具有三维移动功能，上述光谱检测装置通过控制样品仓进行三维移动，可以选择最合适的测试区域，并且，可以对同一样品的不同位置分别获取样品太赫兹信号和样品拉曼信号。

图10示出了本申请实施例提供的光谱检测方法的实现流程示意图，该光谱检测方法可以应用于上述各个实施方式的光谱检测装置，步骤1001至步骤1004。

步骤1001，将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲。

步骤1002，利用太赫兹模块接收申请泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束；申请太赫兹光束对样品仓中的待测样品进行照射，得到申请待测样品的样品太赫兹信号。

步骤1003，利用拉曼模块接收申请拉曼激光脉冲，并将申请拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到申请待测样品的样品拉曼信号。

步骤1004，接收申请样品太赫兹信号和申请样品拉曼信号，并对申请样品太赫兹信号和申请样品拉曼信号进行处理，得到申请待测样品的多模信息。

可选的，所述光谱检测装置可以包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现：接收所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号，并对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息。

所称处理器可以是中央处理单元cpu，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器dsp、专用集成电路asic、现场可编程门阵列fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

所述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。

本申请实施例中，通过将激光光源发射的激光分成泵浦光、探测光和拉曼激光脉冲；使得在利用拉曼模块将拉曼激光脉冲聚焦至样品仓中的待测样品，得到待测样品的样品拉曼信号的同时，利用太赫兹模块接收泵浦光和探测光，并产生太赫兹光束，由太赫兹光束对所述样品仓中的待测样品进行照射，得到所述待测样品的样品太赫兹信号；进而同时获取处于样品仓的同一待测样品的样品太赫兹信号和样品拉曼信号，接着，对所述样品太赫兹信号和所述样品拉曼信号进行处理，得到所述待测样品的多模信息，解决了无法实现对同一位置同一样品的太赫兹光谱和拉曼光谱的获取的问题。

需要说明的是，为了描述的方便和简洁，本申请实施例中的光谱检测方法的具体流程可以参考前述装置的各个实施方式，此处不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的各个装置，还可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的太赫兹光谱仪仅仅是示意性的；又例如，各个组件的划分，仅仅为一种功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。