[實用新型]一種光斑可移動的差分拉曼光譜檢測裝置

有效

• 申請號: 201820586183.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN208140586U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 劉峰;劉恩凱;張吉仁;殷磊;蔡圣聞
• 申請（專利權）人: 南京簡智儀器設備有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種光斑可移動的差分拉曼光譜檢測裝置，本實用新型主要涉及一種基于差分拉曼技術和動態聚焦技術的檢測裝置。本實用新型提供一種解決拉曼檢測過程中樣品損傷和熒光干擾問題的技術方案。本實用新型主要包括控制器、具有固定頻率差的共光路窄線寬雙頻激光光源、共用聚焦光路、共用接收光路、共用濾光裝置和共用光譜檢測器；在分光鏡和聚焦光路之間有光斑移動模塊，通過驅動光束角度的動態偏轉，光斑移動模塊可以使雙頻激光在聚焦光路另一側焦平面上所形成的聚焦光斑發生快速移動。本實用新型主要應用于物質成分分析檢測領域。

技術領域

本實用新型涉及一種拉曼檢測裝置，尤其為一種基于差分拉曼技術和動態聚焦技術的檢測裝置。

背景技術

由于拉曼信號的譜線區域會受到熒光或強散射背景的影響，在譜圖里的拉曼信號經常很難區分。在過去的十幾年中，拉曼光譜技術作為工業應用過程控制和環境監測領域中的非接觸式和現場方法，已經越來越受到人們的關注。但是由于拉曼光譜需要較高的激發能量，聚焦于材料局部可能導致軟化溫度較低的材料局部過熱，因此對于添加深色或熒光色素的材料，采用普通拉曼技術無法有效獲得被測物的拉曼特征光譜。

在同樣的條件下，拉曼位移差分技術使用兩束具有微小差別的激光激發樣品，得到兩張效果相當的拉曼光譜，其熒光信號幾乎不發生變化，而拉曼信號則根據激發波長產生相應的頻移。通過差分可以有效的克服熒光干擾，提高檢測光譜的信噪比。在先技術中，CN105092560A專利中公開了一種采用外腔光柵可調諧激光器的差分拉曼光譜裝置，但是該裝置需要復雜的光柵控制機構，由于采用側向接收的光譜檢測方式，需要復雜機構保持激發點與接收點的重合，因此該方案難以適用于小型化現場應用。另一方面，實驗表明對于某些深色塑料材質，僅通過降低激光激發功率、提高檢測靈敏度，還是無法獲得樣品的有效特征光譜。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供了一種光斑可移動的差分拉曼光譜檢測裝置，其能夠有效獲取被測物質的拉曼特征光譜，為了實現本實用新型的技術目的，本實用新型提供如下技術方案：

本實用新型所述的一種光斑可移動的差分拉曼光譜檢測裝置，該裝置主要包括控制器、具有固定頻率差的共光路窄線寬雙頻激光光源、共用聚焦光路、共用接收光路、共用濾光裝置和共用光譜檢測器；在分光鏡和聚焦光路之間有光斑移動模塊，通過驅動光束角度的動態偏轉，光斑移動模塊可以使雙頻激光在聚焦光路另一側焦平面上所形成的聚焦光斑發生快速移動；所述控制器和雙頻激光光源、光譜檢測器連接，控制器中含有數據處理組件。

優選地，所述固定頻率差的共光路窄線寬雙頻激光光源，頻率間隔與所選光譜檢測器的分辨率有關，其固定頻率偏差應大于光譜檢測器的像素分辨率。

優選地，所述數據處理組件主要包括所需重采樣、對齊和差分標記及特征提取算法和數據庫。

優選地，所述聚焦光路前部有支撐裝置，用于定位樣品，使樣品備件區域位于聚焦光路的焦平面。

優選地，所述支撐裝置包括支撐結構外套和支撐結構內套，支撐裝置與樣品接觸面外圍有不透光柔性裙邊，當其與樣品接觸時能夠匹配樣品外形變化貼合樣品表面構成避光暗室，所述不透光柔性裙邊內部為硬質限位結構，確保樣品位于聚焦裝置焦平面附近。

優選地，所述光斑移動模塊可以采用透射方式的光束角度偏轉元件，也可以是基于反射原理的光束角度偏轉元件，使得在檢測過程中聚焦光斑在樣品表面快速移動，形成一定的檢測范圍，以避免在樣品同一位置長時間照射產生熱量積累導致樣品損傷。

優選地，上述光束角度偏轉元件可以為旋轉楔鏡、震鏡或者MEMS微反射鏡陣列。