[發(fā)明專利]一種拉曼光譜檢測系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711237949.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN109856108B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊勝軍;袁丁;夏征
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華泰諾安探測技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 北京名華博信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 苗源;李冬梅

本發(fā)明公開了一種拉曼光譜檢測系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括第一測量裝置、第二測量裝置、光譜分析裝置(8)，所述第一測量裝置包括第一激光器(1)、光路轉(zhuǎn)換器(3)、第一光聚焦器(4)、光耦合器(7)，所述第二測量裝置包括第二激光器(9)、第二光聚焦器(11)、位移導(dǎo)軌(12)。本發(fā)明的拉曼光譜檢測系統(tǒng)和方法可以在對不透明容器內(nèi)物質(zhì)進行檢測時，繞開容器拉曼光譜的影響，并且還能夠消除物質(zhì)本身熒光的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光激發(fā)光譜檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種拉曼光譜檢測系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在對容器內(nèi)部的物質(zhì)進行拉曼光譜檢測以進行物質(zhì)分析時，需要能繞過容器的拉曼光譜的影響。但是傳統(tǒng)的拉曼光譜檢測只能檢測樣品的淺表信息，或者只能穿透透明的表層來檢測底層。

然而，許多分析應(yīng)用需要很高的化學(xué)專屬性，以及穿透多層不透明樣品或不透明包材的能力，比如無損傷檢測骨骼疾病、搜索隱蔽的爆炸物、識別包裝內(nèi)的假藥。傳統(tǒng)的拉曼光譜檢測是背向散射形式的，易于實現(xiàn)，但是穿透深度很淺(比如幾百微米厚的生物組織)。

另外，熒光干擾是拉曼光譜檢測過程中常見的干擾因素之一。在拉曼檢測中，激光除了在檢測目標上發(fā)生非彈性的拉曼散射信號以外，樣品吸收激發(fā)光能量后還會發(fā)射熒光光譜信號，兩種信號相互混疊，而熒光信號的強度常常要比拉曼信號強，甚至完全淹沒拉曼信號，這對拉曼檢測產(chǎn)生嚴重的干擾。這種情況下就需要對熒光干擾進行消除。

因此，需要一種拉曼光譜的檢測系統(tǒng)和方法，可以對不透明容器內(nèi)部的物質(zhì)進行分析，或者在需要時能夠消除熒光干擾，以得到較精確的檢測結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對不透明容器內(nèi)物質(zhì)進行檢測的問題以及熒光干擾的問題，本發(fā)明提供了一種拉曼光譜檢測系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種拉曼光譜檢測系統(tǒng)，包括：第一測量裝置、第二測量裝置、光譜分析裝置(8)，所述第一測量裝置包括第一激光器(1)、光路轉(zhuǎn)換器(3)、第一光聚焦器(4)、光耦合器(7)，所述第二測量裝置包括第二激光器(9)、第二光聚焦器(11)、位移導(dǎo)軌(12)；其中，

所述第一激光器(1)設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換器(3)的第一側(cè)，用于輸出準直光束；

所述光路轉(zhuǎn)換器(3)用于反射所述第一激光器(1)輸出的準直光束；

所述第一光聚焦器(4)設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換器(3)的第一側(cè)，并垂直于所述光路轉(zhuǎn)換器(3)反射的光束設(shè)置，用于將反射光束聚焦并傳輸至檢測目標(5)；

所述光耦合器(7)設(shè)置于所述光路轉(zhuǎn)換器(3)的第二側(cè)，并垂直于所述光路轉(zhuǎn)換器(3)透射的光束設(shè)置，用于將透射光束耦合后傳輸至所述光譜分析裝置(8)；

所述光譜分析裝置(8)用于接收所述光耦合器(7)傳輸?shù)墓馐υ摴馐M行光譜分析；

所述第二激光器(9)設(shè)置于所述位移導(dǎo)軌(12)上，用于輸出準直光束；

所述第二光聚焦器(11)垂直于所述第二激光器(9)輸出的光束設(shè)置，用于將該輸出光束聚焦并傳輸至檢測目標(5)；

所述位移導(dǎo)軌(12)用于使所述第二激光器(9)水平平移。

其中，

所述第一激光器(1)被設(shè)置為輸出第一頻率的準直光束；

所述第二激光器(9)被設(shè)置輸出第二頻率的準直光束；

其中，所述第一頻率和所述第二頻率的頻差Δv范圍是3-20cm^-1。

其中，所述光譜分析裝置(8)用于：

獲取所述第一激光器(1)在檢測目標(5)上激發(fā)產(chǎn)生的光譜信號S₀；