[實用新型]一種基于距離選通模式的紫外遠程拉曼分析儀

有效

• 申請號: 201920218091.4
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN209707378U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 任文貞;方正軍;金鵬程
• 申請（專利權）人: 中智科儀(北京)科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 37238 山東博睿律師事務所
• 代理人: 曲成武<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型提供一種基于距離選通模式的紫外遠程拉曼分析儀，主要包括266nm低重頻納秒脈沖激光器、望遠聚焦光學系統、光柵光譜儀、日盲型ICCD探測器和時序同步控制單元。通過時序同步對納秒脈沖紫外激光器和日盲型ICCD探測器進行觸發同步和信號采集的時序同步控制，實現遠距離目標的紫外拉曼信號激發、收集和探測。本實用新型可用于遠距離目標的拉曼激發和信號采集，實現非接觸式無損探測，可用于易燃易爆品、礦石、文物、珠寶等物品的檢測，具有信噪比高、熒光干擾小、探測距離遠等優勢。

技術領域：

本實用新型涉及遠距離目標拉曼分析技術，尤其涉及一種基于距離選通模式的紫外遠程拉曼分析儀。

背景技術：

拉曼光譜反應了分子內部振動、轉動能級信息，是對分子化合物進行定性分析判據的一種技術，是分子識別的指紋光譜。拉曼技術具有非接觸測量、檢測速度快、無需制樣的特點，被廣泛應用于生物醫藥、化工制品、物理化學、材料科學、礦物礦石、爆炸物、文物古玩、易燃易爆品、液體試劑、刑事偵查等檢測診斷中。

目前市場上常見拉曼光譜儀主要以532nm，785nm，1064nm等可見或近紅外波長的激光作為激發源，所采集的信號極易受到熒光信號和外界雜散光的影響。且拉曼光譜的散射效率較低，只有激發光強度的10^-6量級左右。

而且在非實驗室條件下的檢測作業中，特別是在機場、火車站等公共場的易燃易爆、危險爆炸物等管制物品檢測，以及戶外礦石礦物檢測等場景時，常規連續激光作為拉曼光譜激發源的模式因工作距離較小不再適合。

實用新型內容：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于距離選通模式的紫外遠程拉曼分析儀，可對易燃易爆品、爆炸品、礦石礦物等物品進行遠距離檢測，非接觸式測量，無需制樣的原位測量，時序控制的信號選通技術，拉曼光譜信噪比高，紫外波段熒光干擾信號弱。

本實用新型的基于距離選通模式的紫外遠程拉曼分析儀，其包括：266nm低重頻納秒脈沖激光器、望遠聚焦光學系統、陷波濾波片、離軸拋物面鏡、光柵光譜儀、ICCD探測器和時序同步控制單元；

其中，所述266nm低重頻納秒脈沖激光器，作為待測目標的照明光源，用于激發目標拉曼散射信號；所述望遠聚焦光學系統，收集所述266nm低重頻納秒脈沖激光器激發的拉曼散射信號，聚焦后形成平行光束；所述陷波濾波片，用于過濾所述望遠聚焦光學系統聚焦后的平行光束，去除彈性散射光；所述離軸拋物面鏡，會聚所述陷波濾波片過濾后的266nm拉曼信號，將其入射到光柵光譜儀狹縫；所述光柵光譜儀，用于收集拉曼信號的頻域分析；所述ICCD探測器，用于紫外拉曼光譜信號的采集，同時避免環境雜散光影響；所述時序同步控制單元，用于調節脈沖激光器觸發時序與日盲型ICCD探測器門控時序的同步控制。

有益效果：

1、相較于可見或近紅外拉曼光譜技術，紫外拉曼光譜具有如下優點：(1)因拉曼光譜本征強度與激發光頻率的四次方成正比，故紫外激光激發下的拉曼信號強度更大，信噪比更高；(2)大多數材料，熒光信號發生在可見波長區域，在紫外波段不能激發熒光信號，紫外拉曼位移信號可以有效避免熒光信號干擾；(3)紫外拉曼光譜與分子電子能級接近，易產生共振，提高拉曼光譜信號強度。(4)高溫物體的黑體輻射波長集中在可見和近紅外區域，紫外拉曼光譜在檢測高溫目標上具有獨特的優勢。因此，采用紫外拉曼光譜技術可以有效的提高拉曼信號強度和避免熒光干擾的影響。

2、利用納秒脈沖激光作為激發源，通過時序同步控制以距離選通的工作模式進行拉曼光譜分析，具有非接觸式測量、激光傳輸特性好、有效避免環境雜散光和熒光信號干擾等優勢，特別適合遠距離目標的非接觸、無損傷探測。

3、基于時序同步控制的遠程拉曼光譜可以同時解決樣品熒光信號干擾、背向瑞利散射信號干擾、環境雜散光噪聲干擾等問題，提高拉曼信號強度，適用于遠程目標指紋光譜探測，提高拉曼信號信噪比和檢測靈敏度。

附圖說明：