[發明專利]一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910011791.0
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109799221B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 郭鑫;于志浩;匡傳富;張廣鴻;鄭俊榮
• 申請（專利權）人: 北京青木子科技發展有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01;G09B23/22
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明公開了一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統及其控制方法，系統包括：窄線寬激光光源、共聚焦顯微信號收集系統和計算機，窄線寬激光光源用于產生激光并輸出至共聚焦顯微信號收集系統，共聚焦顯微信號收集系統用于接收激光，并將激光照射到樣品上激發產生信號光，對信號光進行處理后發送至計算機，計算機用于對信號光進行讀取和可視化處理。本發明所提供的教學用拉曼光譜儀系統的控制方法，利用基礎光學部件組裝拉曼光譜儀，可拆裝，可重復使用，工藝先進，穩定可靠，成本低廉，性價比高，適合中學、大學的教學實驗與要求較低的科研活動。

技術領域

本發明涉及物質結構分析儀器領域，具體涉及一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統及其控制方法。

背景技術

拉曼光譜技術與常規化學分析技術相比，具有無損、快速、環保、水的干擾性小、可檢測同分異構物、無需制樣且所需樣品量少等特點，因而在石油化工、生物醫學、地質考古、刑事司法、寶石鑒定、環境監測等領域得以大力發展。隨著激光技術、感光材料、成像技術的發展，拉曼光譜檢測技術將是可靠程度最高且應用最廣泛的分析檢測技術之一。

對于拉曼光譜這項重要的分析檢測技術，我國在科學研究、工業生產、商業應用領域均高度依賴進口，自主國產化水平非常低，僅有的少數幾個廠商核心技術仍然依靠進口，且性能與歐美、日本等發達國家的品牌比還有不小的差距。市面上的拉曼光譜儀都很復雜，都不適合循環拆裝使用，并不適用于教學。因此，市場對于一款國產的、可供教學使用的、能循環拆裝使用，低成本高性價比的拉曼光譜儀有迫切的需求。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統及其控制方法，利用基本光學零件組裝教學用拉曼光譜儀，工藝先進，穩定可靠，成本低廉，性價比高，適合中學、大學的教學實驗與要求較低的科研活動。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統，包括：窄線寬激光光源、共聚焦顯微信號收集系統和計算機，

所述窄線寬激光光源用于產生激光并輸出至所述共聚焦顯微信號收集系統，所述共聚焦顯微信號收集系統用于接收所述激光，并將所述激光照射到樣品上激發產生信號光，對所述信號光進行處理后發送至所述計算機，所述計算機用于對所述信號光進行讀取和可視化處理。

進一步，如上所述的一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統，所述窄線寬激光光源包括：封裝完成的激光發生器和對應的線性多級可調激勵電源，所述激光發生器與所述線性多級可調激勵電源連接。

進一步，如上所述的一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統，所述共聚焦顯微信號收集系統包括：可拆裝的水平方向從前至后設置的樣品負載區、物鏡、二向色鏡和反射鏡，水平方向從左至右設置的所述反射鏡、濾光片、凸透鏡、狹縫和第一凹面鏡，還包括光柵、第二凹面鏡和CCD相機，所述激光發生器設置在所述二向色鏡的水平右側，所述激光發生器的出光口對準所述二向色鏡，所述CCD相機的鏡頭對準所述第二凹面鏡，

所述激光發生器輸出的激光經所述二向色鏡反射到所述物鏡上，通過所述物鏡聚焦到所述樣品負載區的樣品上，所述樣品受所述激光激發產生信號光，所述信號光經過所述物鏡回到所述二向色鏡，透過所述二向色鏡指向所述反射鏡，反射后經過所述濾光片、所述凸透鏡、所述狹縫和所述第一凹面鏡后變為平行光，變為平行光后的所述信號光在所述光柵上分光，分光后不同顏色的所述信號光通過所述第二凹面鏡匯聚到所述CCD相機上的不同的點，通過所述CCD相機發送至所述計算機。

進一步，如上所述的一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統，所述濾光片為Edge濾光片。

進一步，如上所述的一種可拆裝的教學用拉曼光譜儀系統，所述激光發生器的出光口對準所述二向色鏡的正中心，所述激光發生器發出的激光光路與所述二向色鏡的鏡面之間的夾角為45度。