[實(shí)用新型]多通道手持拉曼光譜儀裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921334720.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN210119294U
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南和光儀器科技有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/44
• 分類號(hào): G01J3/44;G01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高分辨率成像光譜儀作為光譜探測(cè)系統(tǒng)，在成像光譜儀的入瞳處，安裝分支光纖束的探測(cè)光纖公共端，分支光纖束的激發(fā)光纖公共端前安裝激光器，分支光纖束的分離端用于在不同位置探測(cè)拉曼光譜，實(shí)現(xiàn)多通道手持拉曼光譜檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多通道手持拉曼光譜儀裝置。

背景技術(shù)

拉曼光譜被廣泛用于分子級(jí)別的檢測(cè)。除了在實(shí)驗(yàn)室以外，拉曼光譜現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用到國計(jì)民生相關(guān)的領(lǐng)域。比如，在安檢通道，海關(guān)使用拉曼光譜儀進(jìn)行毒品等違禁品的檢測(cè)；在食品檢查部門，質(zhì)檢人員使用拉曼光譜儀開展農(nóng)藥殘余的檢測(cè)。然而，拉曼光譜儀還存在著如下問題：手持式拉曼光譜儀具有移動(dòng)便捷的優(yōu)點(diǎn)，但其光譜探測(cè)靈敏度相對(duì)較低，在實(shí)驗(yàn)室中的大型拉曼光譜儀，雖然其光譜探測(cè)靈敏度相對(duì)較高，但體積較大，成本較高。

在本專利中，我們提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高通量高分辨率光譜儀以及分支光纖束，實(shí)現(xiàn)多通道手持拉曼光譜檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種多通道手持拉曼光譜儀裝置，使用高分辨率成像光譜儀作為光譜探測(cè)系統(tǒng)，在成像光譜儀的入瞳處，安裝分支光纖束的探測(cè)光纖公共端，分支光纖束的激發(fā)光纖公共端前安裝激光器，分支光纖束的分離端用于在不同位置探測(cè)拉曼光譜，實(shí)現(xiàn)多通道手持拉曼光譜檢測(cè)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型包括成像光譜儀、中繼透鏡、分支光纖束、激光器、帶通濾光片、光學(xué)分光鏡片模塊、拉曼光譜濾光片，在成像光譜儀前安裝有分支光纖束的探測(cè)光纖公共端和中繼透鏡，成像光譜儀的狹縫前安裝中繼透鏡，中繼透鏡前安裝分支光纖束的探測(cè)光纖公共端，探測(cè)光纖公共端中有k×N根光纖，k和N均為大于等于1的整數(shù)，在中繼透鏡兩側(cè)，狹縫和分支光纖束的探測(cè)光纖公共端呈光學(xué)共軛關(guān)系，分支光纖束的激發(fā)光纖公共端內(nèi)有N根光纖，激光器前安裝帶通濾光片，濾除激光器內(nèi)部的雜散波長，通過光學(xué)分光鏡片模塊，將激光器的光分為N份，分別聚焦到N根激發(fā)光纖公共端的光纖中，在分支光纖束的分離端，分出N個(gè)手持拉曼光譜探頭，每個(gè)手持拉曼光譜探頭中有k根探測(cè)光纖和1根激發(fā)光纖，上述k+1根光纖的光纖端面平行，在光纖端面前安裝消色差透鏡，激發(fā)光纖發(fā)出的激發(fā)光，通過消色差透鏡后，聚焦在檢測(cè)樣品上，激發(fā)樣品的拉曼光譜，拉曼光譜的發(fā)射角度為4π空間角，部分光通過消色差透鏡后，被k根探測(cè)光纖收集，并由光纖傳輸?shù)椒种Ч饫w束的探測(cè)光纖公共端，再經(jīng)過中繼透鏡后，進(jìn)入成像光譜儀，在成像光譜儀的內(nèi)部安裝拉曼光譜濾光片，濾除剩余的激發(fā)光波長，實(shí)現(xiàn)拉曼光譜的檢測(cè)。

所述成像光譜儀，包含狹縫、拉曼濾光片、準(zhǔn)直透鏡、透射光柵、聚焦透鏡和面陣相機(jī)，分支光纖束的探測(cè)光纖公共端發(fā)出的光線，通過中繼透鏡后，聚焦到狹縫處，透過狹縫后，光線經(jīng)過拉曼濾光片濾除激發(fā)光波長，透過拉曼光波長，再經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直，并通過透射光柵發(fā)生衍射，衍射光經(jīng)過聚焦透鏡后聚焦在面陣相機(jī)的感光面上。

所述分支光纖束，包含k×N根探測(cè)光纖和N根激發(fā)光纖，在分支光纖束的探測(cè)光纖公共端，k×N根探測(cè)光纖并排排列，在分支光纖束的激發(fā)光纖公共端內(nèi)有N根光纖，N個(gè)激發(fā)光纖并排排列，激光器發(fā)出的N個(gè)光束，分別聚焦到N根光纖中，傳輸?shù)椒蛛x端，在分支光纖束的分離端，有N個(gè)手持拉曼光譜探頭，在第i個(gè)手持拉曼光譜探頭中，第i根激發(fā)光纖作為手持拉曼光譜探頭中的激發(fā)光光纖，第（i-1）×k+1到第i×k根探測(cè)光纖組成一個(gè)手持拉曼光譜探頭中的探測(cè)光纖，i是取值范圍1到N的整數(shù)，激發(fā)光纖位于中間，探測(cè)光纖圍繞在周圍，每個(gè)手持拉曼光譜探頭內(nèi)部，在光纖端面前，均放置消色差透鏡。

所述手持拉曼光譜探頭，是由1根激發(fā)光纖與k根探測(cè)光纖以及1個(gè)消色差透鏡組成，k+1根光纖的端面平行，落在消色差透鏡的1倍焦距以外位置，激發(fā)光纖的中軸線與消色差透鏡的中軸線重合，k根探測(cè)光纖圍繞在激發(fā)光纖四周，所有的探測(cè)光纖的端面圓心與激發(fā)光纖的端面圓心的距離相等。