[發(fā)明專(zhuān)利]后置分光瞳激光共焦布里淵-拉曼光譜測(cè)試方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811343640.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109187438A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王允;吳寒旭;趙維謙;邱麗榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/47
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/47;G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 北京理工正陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.后置分光瞳激光共焦布里淵-拉曼光譜測(cè)試方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、在收集物鏡(19)光瞳面上放置收集光瞳(20)；光源系統(tǒng)(1)出射的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)分光棱鏡(2)與測(cè)量物鏡(3)后，會(huì)聚在被測(cè)樣品(4)上，激發(fā)出載有被測(cè)樣品(4)微區(qū)特性參數(shù)信息的布里淵散射光與拉曼散射光，同時(shí)反射出瑞利散射光；拉曼散射光、布里淵散射光與瑞利散射光經(jīng)過(guò)測(cè)量物鏡(3)收集，經(jīng)過(guò)分光棱鏡(2)反射后，被二向色分光系統(tǒng)(6)分為兩束，其中經(jīng)過(guò)二向色分光系統(tǒng)(6)反射的瑞利散射光與布里淵散射光進(jìn)入分光系統(tǒng)(12)，經(jīng)過(guò)分光系統(tǒng)(12)反射的瑞利散射光與布里淵散射光進(jìn)入布里淵光譜探測(cè)系統(tǒng)(13)進(jìn)行布里淵光譜探測(cè)，經(jīng)過(guò)分光系統(tǒng)(12)透射的瑞利散射光與布里淵散射光進(jìn)入分光瞳激光共焦探測(cè)系統(tǒng)(18)，經(jīng)過(guò)收集物鏡(19)以及收集光瞳(20)后，被光強(qiáng)采集系統(tǒng)(21)進(jìn)行焦斑分割探測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)樣品(4)微區(qū)幾何位置的探測(cè)；

步驟一所述對(duì)被測(cè)樣品(4)微區(qū)幾何位置的探測(cè)的方法為：

對(duì)光強(qiáng)采集系統(tǒng)(21)獲取的聚焦光斑進(jìn)行分割處理，得到探測(cè)區(qū)域(22)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)而得到分光瞳共焦曲線(23)；利用分光瞳共焦曲線(23)的“極值點(diǎn)”與測(cè)量物鏡(3)焦點(diǎn)精確對(duì)應(yīng)特性，通過(guò)“極值點(diǎn)”觸發(fā)來(lái)精確捕獲激發(fā)光斑焦點(diǎn)位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高空間分辨的幾何探測(cè)和空間定位；

步驟二、與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)二向色分光系統(tǒng)(6)透射的拉曼散射光的光束進(jìn)入到拉曼光譜探測(cè)系統(tǒng)(7)中；利用分光瞳激光共焦探測(cè)系統(tǒng)(18)得到的分光瞳共焦曲線(23)的“極值點(diǎn)”精確對(duì)應(yīng)測(cè)量物鏡(3)聚焦光斑焦點(diǎn)這一特性，通過(guò)“極值點(diǎn)”的位置精確捕獲聚焦光斑處的光譜信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)樣品(4)微區(qū)高空間的光譜探測(cè)；

步驟二所述對(duì)被測(cè)樣品(4)微區(qū)高空間的光譜探測(cè)的方法為：通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行軸向掃描獲取分光瞳激光共焦探測(cè)系統(tǒng)的共焦曲線(23)，通過(guò)曲線的“極值點(diǎn)”對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤定焦；通過(guò)三維掃描系統(tǒng)(5)控制被測(cè)樣品(4)的空間位置，以保證在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中始終獲取焦點(diǎn)位置處的光譜信息，進(jìn)而抑制長(zhǎng)時(shí)間光譜測(cè)量所導(dǎo)致的系統(tǒng)漂移以及外界環(huán)境的影響，提高系統(tǒng)的測(cè)量精度以及空間分辨力；

當(dāng)只對(duì)接收瑞利光的分光瞳激光共焦探測(cè)系統(tǒng)(18)獲取的激光光斑進(jìn)行處理時(shí)，能夠?qū)Ρ粶y(cè)樣品(4)進(jìn)行高空間分辨三維層析探測(cè)；

當(dāng)只對(duì)接收拉曼散射光的拉曼光譜探測(cè)系統(tǒng)(7)獲取的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，能夠?qū)Ρ粶y(cè)樣品(4)進(jìn)行拉曼光譜探測(cè)；

當(dāng)只對(duì)接收布里淵散射光的布里淵光譜探測(cè)系統(tǒng)(13)獲取的布里淵光譜信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，能夠?qū)Ρ粶y(cè)樣品(4)進(jìn)行布里淵光譜探測(cè)；

當(dāng)同時(shí)對(duì)接收瑞利光的分光瞳激光共焦探測(cè)系統(tǒng)(18)獲取的光強(qiáng)信號(hào)、接收布里淵散射光的布里淵光譜探測(cè)系統(tǒng)(13)獲取的布里淵光譜信號(hào)與接收拉曼散射光的拉曼光譜探測(cè)系統(tǒng)(7)獲取的拉曼光譜信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，能夠進(jìn)行高空間分辨微區(qū)圖譜層析成像，進(jìn)而對(duì)被測(cè)樣品(4)進(jìn)行“圖譜合一”的分光瞳激光共焦布里淵拉曼光譜高空間分辨成像與探測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后置分光瞳激光共焦布里淵-拉曼光譜測(cè)試方法，其特征在于：所述收集光瞳(20)的形狀包括D形或圓形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后置分光瞳激光共焦布里淵-拉曼光譜測(cè)試方法，其特征在于：所述激發(fā)光束包括偏振光束和結(jié)構(gòu)光束，由此提高系統(tǒng)光譜信號(hào)信噪比和系統(tǒng)橫向分辨力。