[發(fā)明專利]拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010025088.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111024675A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 文銳;宋月先;施楊;胡新成
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

1.一種拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

電化學原位反應裝置，用于電極充放電過程的原位測試且設置有光學窗口；

拉曼光譜系統(tǒng)，用于通過照射光學窗口實現(xiàn)電極電化學過程的原位拉曼光譜測試，得到不同電壓下工作電極的分子結(jié)構和化學組分；

共聚焦微分干涉差顯微鏡系統(tǒng)，用于通過照射所述光學窗口獲取所述電極在電化學過程中的光學成像。

2.根據(jù)權利要求1所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學原位反應裝置包括第一封裝殼體、第二封裝殼體和平板電池；所述第一封裝殼體和第二封裝殼體通過螺栓固定連接；所述平板電池固定設置在所述第一殼體和第二封裝殼體之間，所述平板電池的工作電極與所述第二封裝殼體連通，所述平板電池的對電極與所述第一封裝殼體連通。

3.根據(jù)權利要求2所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述第一封裝殼體包括第一絕緣板、第一導電板、第二絕緣板和第一密封圈；所述第二封裝殼體包括第二導電板、第三絕緣板、石英片、第二密封圈和第三密封圈；所述平板電池包括工作電極、固態(tài)電解質(zhì)膜、對電極和加壓固定件；

所述第一絕緣板和第一導電板固定連接，所述第一導電板底部設置有電池槽；所述電池槽內(nèi)從上到下依次設置所述加壓固定件、對電極、固態(tài)電解質(zhì)膜和工作電極；位于所述電池槽外側(cè)的所述第一導電板底部設置有第二絕緣板和第一密封圈；

所述第二絕緣板底部設置所述第二導電板，對應所述電池槽，所述第二導電板設置有第一光學窗口；所述第二導電板底部設置有所述第三絕緣板，對應所述第一光學窗口，所述第三絕緣板設置有第二窗口；

所述第一光學窗口和第二光學窗口之間通過第二密封圈和第三密封圈設置有所述石英片。

4.根據(jù)權利要求3所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼光譜系統(tǒng)包括激光光源、第一濾色片、二向色鏡、顯微物鏡、第一半透半反鏡、第一透鏡、第二濾色片、第一反射鏡、第二透鏡、拉曼光譜儀和CCD探測器；

所述激光光源產(chǎn)生的激光信號經(jīng)第一濾色片發(fā)射到二向色鏡，所述二向色鏡對激光信號分束，經(jīng)二向色鏡反射的激光信號發(fā)射到顯微物鏡，顯微物鏡正對所述第二光學窗口，所述顯微物鏡將激光信號聚焦于工作電極，所述工作電極產(chǎn)生的拉曼信號被所述顯微物鏡收集后透過所述二向色鏡經(jīng)第一半透半反鏡反射，并依次經(jīng)第一透鏡、第二濾色片、第一反射鏡和第二透鏡，耦合進入拉曼光譜儀進行拉曼信號檢測；所述CCD探測器用于輔助觀察工作電極表面。

5.根據(jù)權利要求4所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述共聚焦微分干涉差顯微鏡系統(tǒng)包括照射光源、第二反射鏡、起偏器、第二半透半反鏡、光具組、第三反射鏡、諾馬斯基棱鏡、共聚焦光圈針孔、檢偏器和光電倍增管；

所述照射光源發(fā)出的光經(jīng)過第二反射鏡反射進入起偏器產(chǎn)生線性偏振光，線偏振光經(jīng)第二半透半反鏡反射進入光具組調(diào)節(jié)光路方向，并通過第三反射鏡反射到諾馬斯基棱鏡將線偏振光分解成偏振方向互相垂直的兩束光；兩束光依次透過第一半透半反鏡、二向色鏡和顯微物鏡照射到工作電極，經(jīng)工作電極反射的兩個光束依次通過顯微物鏡、二向色鏡和第一半透半反鏡發(fā)射到諾馬斯基棱鏡，諾馬斯基棱鏡使得兩束光線重新復合共線，然后依次經(jīng)過第三反射鏡、光具組、第二半透半反鏡、共聚焦光圈針孔和檢偏器被光電倍增管接收，經(jīng)處理得到工作電極的光學成像。

6.根據(jù)權利要求4所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光源的波長為532nm。

7.根據(jù)權利要求5所述的拉曼光譜-共聚焦微分干涉差顯微鏡聯(lián)用分析系統(tǒng)，其特征在于，所述照射光源采用超輻射發(fā)光二極管。