本发明涉及光谱数据采集领域，特别是涉及一种光谱联用装置及其光谱数据采集方法、介质及设备。
背景技术：
1、原子力显微镜(atomic force microscope，afm)-红外(infrared，ir)系统，该系统通过软-硬件协同，实现了afm系统、红外激光器、光路系统和数据采集分析系统的联合调控。但该设备使用的afm系统功能过于单一，大量调控逻辑被固定于硬件中，无法进行高复杂度的单分子力谱实验，同时，其软件系统仅针对afm成像功能进行优化，无法进行单分子力谱(single-molecule force spectroscopy，smfs)功能的拓展，因此无法满足单分子力谱的实验需求。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种光谱数据采集方法、系统、介质及设备，以解决无法进行高复杂度的单分子力谱实验以及无法满足单分子力谱的实验需求的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种光谱联用装置，包括：工作站、锁相放大器、原子力显微镜、信号发生器以及红外激光器；
4、所述工作站，与所述锁相放大器进行通讯，用于将原子力显微镜探针悬臂的共振频率传递至信号发生器，以及关联红外激光器的实时发射波数与原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的单分子力谱-红外光谱数据；
5、所述锁相放大器，与所述原子力显微镜连接，用于将原子力显微镜探针悬臂的偏转信号进行快速傅里叶运算，确定所述原子力显微镜探针悬臂的共振频率，并将所述共振频率传递至所述工作站，以及根据具有振动反应的偏转信号对参考信号进行解调，确定所述原子力显微镜探针悬臂的振幅，回传至所述原子力显微镜；所述原子力显微镜用于关联原子力显微镜探针针尖的实时位置和所述原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的原子力显微镜-红外成像数据，并回传至所述工作站；
6、所述信号发生器，与所述红外激光器以及所述锁相放大器相连接，用于根据所述共振频率产生同频同相位的电信号，并将所述电信号传递至所述红外激光器作为触发信号，将所述电信号传递至所述锁相放大器作为参考信号；
7、所述红外激光器，用于根据所述触发信号产生的红外激光激励所述原子力显微镜探针悬臂发生振动，并将振动反应在所述偏转信号上。
8、可选的，还包括：滤光片轮；
9、所述滤光片轮与所述工作站相连接，所述工作站控制所述滤光片轮的孔位，以调节激光强度。
10、可选的，还包括：电动翻转镜以及光热探测器；
11、所述电动翻转镜与所述工作站相连接，所述工作站控制所述电动翻转镜翻转，以及切换样品检测光路和激光背景检测光路；
12、所述光热探测器，与所述锁相放大器相连接，用于在所述激光背景检测光路中，将激光功率转换为电信号，并传输至所述锁相放大器。
13、可选的，还包括：电动位移台以及离轴抛物面镜；
14、所述电动位移台与所述工作站相连接，所述工作站控制所述电动位移台，实现离轴抛物面镜的运动控制，以对准红外光斑和原子力显微镜探针。
15、一种光谱联用装置的光谱数据采集方法，包括：
16、基于锁相放大器以及红外激光器的基础参数，利用锁相放大器将原子力显微镜探针悬臂的偏转信号进行快速傅里叶运算，确定所述原子力显微镜探针悬臂的共振频率，并由所述工作站将原子力显微镜探针悬臂的共振频率传递至信号发生器；
17、利用信号发生器根据所述共振频率产生同频同相位的电信号，并将所述电信号传递至所述红外激光器作为触发信号，将所述电信号传递至所述锁相放大器作为参考信号；
18、利用红外激光器根据所述触发信号产生的红外激光激励所述原子力显微镜探针悬臂发生振动，并将振动反应在所述偏转信号上，生成具有振动反应的偏转信号；
19、利用所述锁相放大器根据具有振动反应的偏转信号对参考信号进行解调确定所述原子力显微镜探针悬臂的振幅；
20、利用工作站关联红外激光器的实时发射波数与原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的单分子力谱-红外光谱数据。
21、可选的，还包括：
22、利用工作站控制电动翻转镜，将样品检测光路切换至激光背景检测光路；
23、根据所述背景采集参数设置所述红外激光器；所述背景采集参数包括波数扫描范围、波数扫描速度以及占空比；
24、基于所述背景采集参数，控制所述红外激光器开始激光的波数扫描，并利用光热探测器将接收到的激光功率转化为电信号，传输至所述锁相放大器；
25、利用所述锁相放大器将所述激光功率传输至所述工作站；
26、利用所述工作站关联红外激光器的实时发射波数以及所述激光功率，确定红外激光器背景数据；
27、利用工作站控制电动翻转镜，将激光背景检测光路切换至样品检测光路。
28、可选的，还包括：
29、利用工作站设置红外激光器的发射波数以及占空比，并按照所述发射波数以及所述占空比进行激光发射；
30、利用所述工作站设置电动位移台的激光位置扫描范围以及扫描速度，并利用所述电动位移台带动离轴抛物面镜扫描红外激光光斑，获取所述电动位移台的位移量；
31、利用锁相放大器将原子力显微镜探针悬臂的偏转信号对所述参考信号进行调解，确定所述原子力显微镜探针悬臂的振幅，并将所述原子力显微镜探针悬臂的振幅传输至所述工作站；
32、利用所述工作站依据所述原子力显微镜探针悬臂的振幅以及所述位移量，绘制红外激光光斑形貌；
33、基于所述红外激光光斑形貌，控制所述电动位移台，将激光光斑移动至原子力显微镜探针针尖的正下方，以调节红外激光位置。
34、可选的，利用工作站关联红外激光器的实时发射波数与原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的单分子力谱-红外光谱数据，之后还包括：
35、控制原子力显微镜探针运动至采集单分子力谱-红外光谱数据的目标位置，采集所述目标位置的原子力显微镜探针悬臂振幅信号，获取光声噪音信号；
36、将所述单分子力谱-红外光谱数据以及所述光声噪音信号进行归一化处理，使得归一化后的单分子力谱-红外光谱数据以及归一化后的光声噪音信号的强度相同；
37、将归一化后的单分子力谱-红外光谱数据和归一化后的光声噪音信号进行差减操作，确定去除光声噪音信号的单分子力谱-红外光谱数据；
38、将去除光声噪音信号的单分子力谱-红外光谱数据和红外激光器背景数据进行除法操作，确定最终的单分子力谱-红外光谱数据。
39、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述光谱联用装置的光谱数据采集方法。
40、一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光谱联用装置的光谱数据采集方法。
41、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明实施例通过工作站、锁相放大器、原子力显微镜、信号发生器以及红外激光器之间的连接关系以及数据之间的转换，能够针对afm成像功能进行优化，关联原子力显微镜探针针尖的实时位置和所述原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的原子力显微镜-红外成像数据以及关联红外激光器的实时发射波数与原子力显微镜探针悬臂的振幅，确定样品的单分子力谱-红外光谱数据，从而实现高复杂度的单分子力谱实验，满足单分子力谱的实验需求。本发明打破了国外对afm和光谱联用方面的技术壁垒和市场垄断，实现大型仪器控制软件中国国产化目标。