[發明專利]一種拉曼增強的測量裝置和方法及使用的離軸積分腔結構

無效

• 申請號: 201310289385.3
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104280338A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 吳礪;劉鴻飛;黃富泉;賀坤;林湄;林磊;林志強
• 申請（專利權）人: 福州高意通訊有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/65
• 代理公司: 福建煉海律師事務所 35215
• 代理人: 許育輝

1.一種拉曼增強的測量裝置，包括依次設置的激光器、準直系統、離軸積分腔、收光透鏡、光譜儀和控制系統，其特征在于：還包括邊沿濾波器，置于離軸積分腔與收光透鏡之間；所述離軸積分腔包括前平凹鏡和后平凹鏡，凹面面向腔內，腔內容置被測樣品；前平凹鏡鍍全反膜，且偏離中心軸的地方設有通光孔，后平凹鏡鍍對激光高反的邊沿濾波膜；所述激光器發射的激光經準直系統準直后由前平凹鏡的通光孔入射到離軸積分腔內，在離軸積分腔內多次往返振蕩激發腔內的被測樣品，被測樣品分子受激產生拉曼散射光，拉曼散射光經后平凹鏡的邊沿濾波膜向腔外發射，并經邊沿濾波器后由收光透鏡會聚后輸入光譜儀；由控制系統采集光譜儀輸出的光譜信息分析判斷被測樣品所含的組分及濃度。

2.如權利要求1所述拉曼增強的測量裝置，其特征在于：所述控制系統包括激光驅動與控制電路和信號采集與控制電路；所述激光驅動與控制電路控制和驅動激光器輸出指定功率的激光；所述信號采集與控制電路采集光譜儀輸出的光譜信息分析判斷被測樣品所含的組分及濃度。

3.如權利要求2所述拉曼增強的測量裝置，其特征在于：所述光譜儀包括分光儀和CCD；所述分光儀將接收的拉曼散射光按不同波長分離照射到CCD的相應像素上；所述信號采集與控制電路采集CCD的輸出信號，分析判斷被測樣品所含的組分及濃度。

4.如權利要求1所述拉曼增強的測量裝置，其特征在于：所述激光器為窄線寬激光器，通過一單模光纖與準直系統連接；所述準直系統為光纖準直器或準直透鏡。

5.如權利要求1所述拉曼增強的測量裝置，其特征在于：所述收光透鏡與光譜儀通過信號光纖連接，所述信號光纖采用直徑為205μm的多模光纖。

6.一種拉曼增強測量用的離軸積分腔結構，其特征在于：包括測量室和光學處理室；所述測量室兩端設置前平凹鏡和后平凹鏡，凹面面向測量室，測量室內容置被測樣品；前平凹鏡鍍全反膜，且偏離中心軸的地方設有通光孔，后平凹鏡鍍對激發光高反的邊沿濾波膜；所述光學處理室位于后平凹鏡后面，依次設置邊沿濾波器和收光透鏡，光學處理室末端設一出光口；所述邊沿濾波器對被測樣品受激發射的拉曼散射光增透，對其它光高反。

7.如權利要求6所述拉曼增強測量用的離軸積分腔結構，其特征在于：所述測量室設有進氣口、出氣口和輔料進氣口。

8.如權利要求6所述拉曼增強測量用的離軸積分腔結構，其特征在于：所述通光孔處設置一準直透鏡；所述出光口處設置光纖固定插針。

9.如權利要求6所述拉曼增強測量用的離軸積分腔結構，其特征在于：所述測量室上設有用于調節前平凹鏡和后平凹鏡位置的定位螺釘和壓電陶瓷片。

10.一種拉曼增強測量方法，其特征在于：

首先，將激發激光準直輸入離軸積分腔內，在離軸積分腔內多次往返振蕩激發腔內的被測樣品，被測樣品分子受激產生拉曼散射光；

拉曼散射光經離軸積分腔的后平凹鏡濾波輸出后經邊沿濾波器再次濾波，濾除透射出來的激發激光和瑞利散射光；

經邊沿濾波器濾波之后的拉曼散射光由收光透鏡收集會聚到信號光纖內，由信號光纖傳輸到光譜儀內；

然后光譜儀對接收的拉曼散射光按不同波長分離照射到CCD的相應像素上；

信號采集與控制電路采集光譜儀輸出的光譜信息分析判斷被測樣品所含的組分及濃度。