[發明專利]中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構

有效

• 申請號: 201810109855.6
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108458787B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 李曉天;楊國軍;齊向東;唐玉國;馬振予;吉日嘎蘭圖;王耕;趙絡欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/44
• 分類號: G01J3/44;G01N21/65
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明提出中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構，包括：拉曼濾光片、準直反射鏡、中階梯光柵、屋脊反射鏡、平面反射鏡、聚焦反射鏡、光闌和探測器。樣品發出的拉曼散射光經過拉曼濾光片照射準直反射鏡，準直反射鏡將入射的拉曼光變成平行拉曼光垂直照射中階梯光柵，經中階梯光柵衍射的正負級次拉曼光分別經屋脊反射鏡和平面反射鏡的反射，再照射至中階梯光柵，經中階梯光柵衍射后獲得空間外差拉曼干涉光，最后空間外差拉曼干涉光經過聚焦反射鏡和光闌后由探測器接收。本發明的中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀具有分辨率高、光通量大、測量波段范圍寬、無運動部件等優點，可有效提高紫外以及深紫外拉曼光譜的信號強度。

技術領域

本發明涉及光譜分析儀器技術領域，特別涉及一種中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構。

背景技術

拉曼光譜技術是一種非彈性光散射技術，并由C.V.Raman于1928年首先提出。拉曼光譜具有信息豐富、拉曼頻移與入射光頻率無關、分析效率高及無損傷探測等特點，因此拉曼光譜已被廣泛應用于化學、生物醫學、食品安全、航空航天、環境保護等領域。

拉曼光譜儀是利用分析物質散射出來的拉曼光譜而了解被測量物質信息的一種光學檢測儀器。傳統拉曼光譜儀中存在透射光學元件，用于制作透射光學元件的玻璃材料對紫外光以及深紫外光的吸收很大導致其對拉曼光的透光率較低，所以不適用對紫外以及深紫外拉曼光譜的探測，也不適用于包含紫外波段在內的拉曼全譜掃描。另外，傳統的拉曼光譜儀一般不能同時滿足高分辨率和高通量的使用要求。

為了克服上述缺點，設計一種新的全反射式中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種具有分辨率高、光通量大、測量波段范圍寬、無運動部件的中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構。

本發明實施例中提供一種中階梯光柵型空間外差拉曼光譜儀光路結構，包括：前置成像系統，所述前置成像系統包括拉曼濾光片、準直反射鏡；干涉儀，所述干涉儀位于所述前置成像系統的后側，所述干涉儀包括中階梯光柵、屋脊反射鏡、平面反射鏡，所述屋脊反射鏡傾斜地位于中階梯光柵的上側，所述平面反射鏡傾斜地位于中階梯光柵的下側，所述屋脊反射鏡、所述平面反射鏡以及中階梯光柵的延伸線分別相交形成一個三角形；其中所述中階梯光柵設有第一反射部及第二反射部，所述第二反射部自所述第一反射部向下延伸形成；后置成像系統，所述后置成像系統位于所述干涉儀的前側且位于前置成像系統后側，所述后置成像系統包括聚焦反射鏡、光闌；

接收系統，所述接收系統位于所述后置成像系統的上方，所述接收系統包括探測器。

可選地，沿所述拉曼濾光片的出射光線方向放置所述準直反射鏡，沿所述準直反射鏡的出射光線方向上放置所述中階梯光柵，沿所述中階梯光柵的第一次衍射光線方向上放置所述屋脊反射鏡和所述平面反射鏡，所述中階梯光柵的第一次衍射光線分別經過所述屋脊反射鏡和所述平面反射鏡后再次照射在所述中階梯光柵的同一位置，沿所述中階梯光柵的第二次衍射光線方向上放置所述聚焦反射鏡，沿所述聚焦反射鏡反射光線方向放置所述光闌，沿所述光闌出射光線方向放置所述探測器。

可選地，還包括聚焦透鏡和激光器，所述聚焦透鏡沿著所述激光器的光線方向放置，所述聚焦透鏡的焦平面用于放置待檢測物品。