[發明專利]固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備

在審

• 申請號: 201810689195.3
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108627495A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 黃巍;黃霞;宋一之;徐嘉寶;衣曉飛;彭迪
• 申請（專利權）人: 上海氘峰醫療器械有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備，包括激光發射單元、反射鏡組、拉曼散射信號過濾單元及拉曼散射信號采集單元。激光發射單元用于獲得功率調整后的激光，反射鏡組用于將功率調整后的激光反射到樣品表面，拉曼散射信號過濾單元用于將拉曼散射信號分成目標信號和背景噪音兩股，并分別將兩股信號的波長范圍縮小，拉曼散射信號采集單元用于收集兩股拉曼信號。與現有技術相比，本發明省去光柵分光，改用濾光片過濾目標波長信號范圍，并采用光子計數或光電倍增管收集信號，大大提升了樣品的拉曼信號強度，減少采集時間，實現快速成像。節省光柵等光學原件，造價比市場上現有拉曼產品大幅減低。

技術領域

本發明涉及一種拉曼成像設備，尤其是涉及一種固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備。

背景技術

中國專利CN107462566A公布了用于檢測特定窄波數范圍的拉曼光譜儀，該拉曼光譜儀包括激光發射設備、光譜采集設備、數據處理設備，所述激光發射設備用于獲得功率調整后的激發光束，所述光譜采集設備用于使功率調整后的激發光束打到樣品表面發生拉曼散射，并濾去定向瑞利散射光，得到定向拉曼散射光，并使定向拉曼散射被接收器接收，所述數據處理設備為與接收器連接的電腦設備，用于所獲拉曼光譜的形成、分析及判斷；所述的接收器為單光子探測器，定向拉曼散射光最終被單光子探測器接收。

如上述公開專利技術一樣，在現有的定性或定量拉曼光譜技術中，通常使用某一波長的激光激發樣品，拉曼散射信號通過光柵分光后，依照波長分布被探測器(通常為CCD或EMCCD)讀取，從而生成拉曼光譜。現有的拉曼光譜技術可完整反應被測樣品在不同波長的拉曼信號強度分布，但缺點在于隨著光柵分光帶來的拉曼信號減弱，以及隨之產生的采譜和成像速度減慢。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備，包括：

拉曼散射信號過濾單元：用于使激光作用下樣品產生的拉曼散射信號被波長過濾裝置或設備選擇性的過濾，

拉曼散射信號采集單元：用于接收通過拉曼散射信號過濾單元的拉曼散射信號，使用光子讀取裝置或設備作為探測器。

特別需要說明的是，本發明固定波長的拉曼散射快速采集和成像設備不使用光柵。

在本發明的一個實施方式中，拉曼散射信號過濾單元所用的波長過濾裝置或設備為一個或多個濾光片。

在本發明的一個實施方式中，拉曼散射信號采集單元的光子讀取裝置或設備的探測器為一個或多個光子計數器或光電倍增管。

在本發明的一個實施方式中，所述拉曼散射信號過濾單元包括分束片、第一窄帶濾光片、第二窄帶濾光片，所述分束片用于使一部分拉曼信號穿透分束片后，經第一窄帶濾光片過濾；剩余的拉曼信號被分束片反射后，經第二窄帶濾光片后過濾。

在本發明的一個實施方式中，經第一窄帶濾光片后過濾的拉曼散射信號被第一探測器讀取，經第二窄帶濾光片后過濾的拉曼散射信號被第二探測器讀取。

在本發明的一個實施方式中，所述分束片為a:b分束片，a和b分別為光線透射過分束片和被分束片反射后的光強，a:b的比值大于0，小于1。

例如，所述分束片為10：90分束片，90％拉曼信號穿透分束片后，經第一窄帶濾光片后被第一探測器讀取，10％的拉曼信號被分束片反射后，經第二窄帶濾光片后被第二探測器讀取。

在本發明的一個實施方式中，所述分束片工作范圍至少覆蓋比激光器激發波長更長的任意100cm^-1波數的連續波長范圍區間；