[發明專利]一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊

在審

• 申請號: 201910348044.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN109975210A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 李鋒;何峰;殷浩
• 申請（專利權）人: 重慶冠雁科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/65
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

1.一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，包括激光器、拉曼探頭及單色儀，所述激光器用于發射激勵激光，所述拉曼探頭用于收集激光所激發的拉曼信號，單色儀用于將拉曼信號轉換成拉曼光譜，其特征在于，所述拉曼探頭包括可拆分的第一部分、第二部分、第三部分及第四部分，所述第一部分包括第一鏡片(1)、窄帶濾波片，第二部分包括二向色鏡及高通濾波片，第三部分包括第二鏡片(2)，第四部分包括第三鏡片(3)及光纖，所述激光器發出的激光通過第一光纖傳輸到第一鏡片進行準直成一個半徑范圍為2.5mm的光斑，然后光斑通過窄帶濾波片到達呈45度傾斜放置的二向色片，二向色鏡將激光反射至第二鏡片(2)，激光聚焦于被測樣品表面，由于激光的激發所產生的散射光及反射的部分激光經過第二鏡片(2)到達二向色鏡，二向色片將激發的拉曼光透過，再經高通濾波器透過純度高的拉曼光，最后經第三鏡片(3)聚焦于第二光纖之中，所得的拉曼光通過狹縫到達第四鏡片(4)，經過準直后在光柵處發生衍射，衍射光再經過第五鏡片(5)反射到達探測器，將得到的拉曼光譜信號轉換成電信號。

2.根據權利要求1所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，根據測試物品的不同，拉曼探頭的第三部分可更換，使得測試固體、液體不同狀態的物質時，采用不同的部件聚焦，使得聚焦更加準確；針對不同狀態的物質的進行不同的聚焦，可使收集的拉曼光更多，能量更強。

3.根據權利要求1所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，拉曼探頭第三部分的出射表面有一塊高度透光的玻璃平面鏡片：一方面保護了探頭內部光路；另一方面便于清洗，保證測量的拉曼光的強度。

4.根據權利要求1所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述二向色片的下方設置有一個透射孔，孔表面安裝一個帶通濾光片，用于將探頭中透過二向色片的殘余的激光透射出去，同時阻止外面的雜散光進入到探頭，提高收集到的散射光中拉曼光的精度。

5.根據權利要求1所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述第一鏡片(1)準直成一個光斑，通過將光纖端面放于鏡片焦點上來實現；

所述第四鏡片(4)準直是通過將狹縫放于鏡片的焦平面上來實現。

6.根據權利要求1-5之一所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述拉曼探頭外形設計為“T”字型，探頭與單色儀中的各光學元件采用黑硅膠固定，黑硅膠是黑色的，對光全吸收，避免了因反射了部分光而對光路有所影響；黑硅膠具有韌性，溫度對其的影響不大，減小了由于溫度變化引起形變，從而提高光路的精度，以各元件加工時在前表面特意留的平面作為定位面，當遇反射鏡時，通過前表面定位更加準確，同時后表面也更加容易固定，所以在后表面使用黑硅膠固定，拉曼探頭的尺寸為厚10mm，長50mm,寬35mm。

7.根據權利要求1-5之一所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述拉曼探頭放置第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片的位置設為圓柱形，鏡片沿內壁向里安裝。

8.根據權利要求1-5之一所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述拉曼探頭的第一部分、第二部分、第三部分及第四部分，組成時每兩部分使用四個孔來定位和連接。

9.根據權利要求1-5之一所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述單色儀使用“M”型光路，體積僅為107mm x70 mm x23mm。

10.根據權利要求1-5之一所述的一種手持式拉曼光譜儀的光機模塊，其特征在于，所述單色儀的表面與電路板之間有一塊薄蓋板，用于保護光路，不讓雜光進入系統。