[發明專利]用于測量光譜樣品響應的方法和儀器

有效

• 申請號: 201580070903.X
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN107110774B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: A·阿波隆斯基;I·普佩扎;F·克勞斯;E·菲爾
• 申請（專利權）人: 馬克斯-普朗克科學促進學會;路德維希-馬克西米利安慕尼黑大學
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

1.一種測量樣品(1)的光譜響應的方法，包括以下步驟：

-生成具有初始光譜并包括用fs激光源裝置(10)生成的具有等于或低于100fs的脈沖持續時間的探測光脈沖的探測光，其中，初始光譜涵蓋包括至少3μm的波長的波長范圍，

-用所述探測光照射所述樣品(1)，包括所述探測光與所述樣品(1)的相互作用，和

-光譜解析檢測所述探測光，由于所述探測光與所述樣品(1)的相互作用，所述探測光具有偏離所述初始光譜的改變后的光譜，所述改變后的光譜是所述樣品(1)的光譜響應的特性，其中，

-檢測步驟包括時域采樣與所述樣品(1)相互作用之后的所述探測光脈沖(2)的時間形狀，并且基于與所述樣品(1)相互作用之后的所述探測光脈沖(2)的時間形狀的傅里葉變換來獲得所述樣品(1)的光譜響應，

其特征在于

-所述樣品包括生物樣品(1)，

-所述探測光以50mW以上的平均功率被創造，

-在與所述生物樣品(1)相互作用之后，所述探測光脈沖(2)中的每個包括與所述探測光脈沖的初始光譜對應的主脈沖和由所述生物樣品(1)的吸收引起的在主脈沖后的時間尾部，其中，時域采樣所述探測光脈沖(2)的時間形狀的步驟包括對時間尾部進行采樣。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述探測光脈沖(2)具有以下特征中的至少一個

-所述探測光脈沖(2)具有低于包括出現在所述改變后的光譜中的光譜響應特征的光譜的頻率倒數寬度的脈沖持續時間，

-在照射所述樣品(1)之前，所述探測光脈沖(2)具有低于50fs的脈沖持續時間，

-在照射所述樣品(1)之前，所述探測光脈沖(2)具有50mW以上的平均功率，

-所述初始光譜涵蓋至少一個頻率倍頻程，

-所述初始光譜涵蓋以下波長范圍：所述波長范圍包括至少5μm的波長，和

-所述初始光譜是連續的或擬連續的光譜。

3.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中

-所述光譜響應是所述樣品(1)的吸收光譜和反射光譜中的至少一個。

4.根據權利要求1或2所述的方法，具有以下特征中的至少一個

-所述樣品(1)包括固體、液體、氣溶膠、氣體和蒸汽中的至少一種，和

-所述樣品(1)布置在多程室或增強腔中。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述fs激光源裝置(10)包括

-產生驅動脈沖的驅動源(11)，和

-通過所述驅動脈沖的脈沖內頻率差生成所述探測光脈沖(2)的差頻生成(DFG)單元(12)。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述fs激光源裝置包括

-纖維激光器，

-Yb-YAG盤形激光器，或

-Ho-YAG盤形激光器。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中

-所述時域采樣步驟包括電光采樣所述探測光脈沖(2)，其中

-所述探測光脈沖(2)和采樣脈沖(5)在電光探測元件(21)中以變化的時間關系疊加，用于對所述探測光的時間形狀進行采樣。

8.根據權利要求7所述的方法，其中

-所述采樣脈沖(5)包括用于生成所述探測光脈沖(2)的驅動脈沖(3)的部分，所述采樣脈沖(5)以相對于所述探測光脈沖(2)變化的延遲被引導到所述電光探測元件。

9.根據權利要求1或2所述的方法，包括另外的步驟

-評估來自受研究對象的所述樣品(1)的光譜響應以獲得診斷相關信息(6)。