[發明專利]一種拉曼光譜成像方法和成像裝置

有效

• 申請號: 201911356312.5
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111912524B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王斌;徐曉軒;梁菁;王浩
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/44;G01J3/02;G01N21/65;G02B13/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明涉及一種拉曼光譜成像裝置，屬于光譜成像技術領域，現有技術中，沒有針對不同基底專門設計對應的物鏡，本發明提供成像裝置包括激光光源、對比選擇單元、第一基底、第一物鏡、第二基底、第二物鏡以及光譜分析單元；應用廣泛，可根據檢測對象的特性進行選擇，也可進行對比做科學研究之用。

技術領域

本發明涉及光譜成像技術領域，具體涉及一種拉曼光譜成像裝置。

背景技術

拉曼光譜是一種散射光譜，是印度科學家C.V.拉曼所發現的。基于拉曼散射效應，對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面的信息，并應用于分子結構研究具有很大的價值。

但是拉曼散射效應是個非常弱的過程，所以拉曼信號都很弱，要對表面吸附物種進行拉曼光譜研究幾乎都要利用某種增強效應。現有技術中，最常見的表面增強拉曼光譜效應，表面增強拉曼光譜的基底是關鍵技術，大致有納米顆粒基底、納米線基底等，不同的基底之間在增強機理和增強的效果之間有顯著差別，現有技術中沒有針對這些差別針對性的提供光學系統。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明提供了一種拉曼光譜成像方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟(1)將檢測對象分別置于納米線陣列基底和納米顆粒基底上；

步驟(2)當選擇納米線陣列基底時，光源發出的光依次經過所述納米線陣列基底、第一物鏡和成像單元；當選擇納米顆粒基底時，光源發出的光依次經過所述納米顆粒基底、第二物鏡和所述成像單元；

步驟(3)所述成像單元將圖像信息傳輸給上位機進行比較分析；

其中，所述第一物鏡從物方到像方依次包括由正屈光度的第一透鏡和負屈光度的第二透鏡組成的第一膠合透鏡、由正屈光度的第三透鏡和負屈光度的第四透鏡組成的第二膠合透鏡以及負屈光度的第五透鏡；

并滿足d₁/TTL0.45，其中d₁為所述所述第一透鏡的半徑，TTL為所述第一物鏡的光學總長；

所述第二物鏡從物方到像方依次包括由正屈光度的第六透鏡和負屈光度的第七透鏡組成的第三膠合透鏡、由正屈光度的第八透鏡和負屈光度的第九透鏡組成的第四膠合透鏡以及負屈光度的第十透鏡；

所述第二物鏡的視場角θ滿足，110°θ70°，所述第二物鏡的數值孔徑NA0.6。

優選地，所述第一物鏡滿足以下條件：1.9f₁/f₄₀1.2；

3.7f₁/f₂1.1；

5.1f₁/f₃2.4；

其中，所述第一膠合透鏡的焦距為f₁,所述第二膠合透鏡的焦距為f₂，所述第五透鏡的焦距為f₃，所述第一物鏡的總焦距為f₄₀。

優選地，所述第二物鏡滿足以下條件：1.7f₅/f₆₀1.3；

2.7f₆/f₆₀1.5；

-1.2f₇/f₆₀-1.6；

其中，所述第三膠合透鏡的焦距為f₅,所述第四膠合透鏡的焦距為f₆，所述第十透鏡的焦距為f₇，所述第二物鏡的總焦距為f₆₀。