The invention discloses a self focusing laser differential confocal Raman spectrum detection method and apparatus of the invention introduces focusing telescope technology, differential confocal technology in spectrum detection, and use the two dichroic optical system, the Rayleigh scattering and Raman scattering optical nondestructive separation using differential confocal response curve of characteristic zero the focus of the precise position of the corresponding response, by finding zero to precisely control the telescope focusing system to automatically adjust the focus of the excitation beam automatic focusing to the measured object, the laser spot focus position obtaining spectral information, realize the automatic focusing detection of spectral space. The invention has the advantages of automatic focusing, accurate positioning, enlarged detection range and improved sensitivity of spectrum detection.
【技术实现步骤摘要】
空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测方法与装置
本专利技术涉及空间光学成像和光谱测量
,具体涉及一种空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测方法与装置。
技术介绍
激光共焦拉曼光谱测试技术是将空间成像技术与拉曼光谱分析技术结合起来的新技术,它将入射激光通过自调焦望远调焦系统聚焦到样品上,从而可以在较远的距离上在不受周围物质干扰的情况下,获得所照样品的物质成分结构和组成等,提供较好的分子“指纹”特征。它不仅可以观测样品同一层面内不同微区的拉曼光谱信号,还能分别观测样品空间深度不同的层面的拉曼信号,对被测样品进行空间扫描,从而在不损伤样品的情况下达到进行图谱探测的效果。激光共焦拉曼光谱测试技术由于其无损光谱层析成像能力及高分辨率,已广泛应用于物理、化学、生物医学、石油化工、环境科学、材料科学、地质、邢侦、考古和珠宝鉴定等领域。目前现有激光共焦拉曼光谱仪采用了显微系统,限制了系统可探测范围;采用三维移动平台作为样品承载平台,限制了样品尺寸和存在形态;利用弱的拉曼散射光进行定位,降低了系统的定焦灵敏度;;长时间光谱探测过程中,系统容易受环境等因素影响发生漂移,产生离焦,降低系统长期工作的可靠性;系统只可进行光谱探测,模式单一;测量过程中需要遮避光,工作环境受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测方法与装置来克服现有共焦拉曼光谱探测技术探测范围难以提高问题。本专利技术的技术方案是:一种空间自调焦差动共焦拉曼光谱探测装置,包括激发光束系统,望远调焦系统,二向色分光系统,第一分光系统,拉曼光谱探测系统,差动共焦探测系统及数据处理 ...
【技术保护点】
一种空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置包括激发光束系统、望远调焦系统、二向色分光系统、第一分光系统、拉曼光谱探测系统、差动共焦探测系统及数据处理模块和计算机控制系统;其中,所述激发光束系统和望远调焦系统沿光路依次置于二向色分光系统的反射方向;所述的第一分光系统置于二向色分光系统的透射方向,拉曼光谱探测系统位于第一分光系统的透射方向,差动共焦探测系统位于第一分光系统的反射方向;所述的数据处理模块与拉曼光谱探测系统、差动共焦探测系统和望远调焦系统连接。
【技术特征摘要】
2016.10.31 CN 20161093139411.一种空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置包括激发光束系统、望远调焦系统、二向色分光系统、第一分光系统、拉曼光谱探测系统、差动共焦探测系统及数据处理模块和计算机控制系统;其中,所述激发光束系统和望远调焦系统沿光路依次置于二向色分光系统的反射方向;所述的第一分光系统置于二向色分光系统的透射方向,拉曼光谱探测系统位于第一分光系统的透射方向,差动共焦探测系统位于第一分光系统的反射方向;所述的数据处理模块与拉曼光谱探测系统、差动共焦探测系统和望远调焦系统连接。2.根据权利要求1所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置,其特征在于,所述的激发光束系统还包括偏振调制器和光瞳滤波器。3.根据权利要求2所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置,其特征在于,所述光瞳滤波器位于偏振控制器与二向色分光系统之间或位于二向色分光系统与望远调焦系统之间。4.根据权利要求1所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置,其特征在于,所述激发光束系统和望远调焦系统还沿光路置于二向色分光系统的透射方向,第一分光系统置于二向色分光系统的反射方向。5.根据权利要求1所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置,其特征在于,所述拉曼光谱探测系统是普通拉曼光谱探测系统,包括沿光路依次放置的第五聚光镜,位于第五聚光镜焦点位置的第一光谱仪及位于第一光谱仪后的第二探测器;或是共焦拉曼光谱探测系统,包括沿光路依次放置的第七聚光镜,位于第七聚光镜焦点位置的第三针孔,位于第三针孔后的第八聚光镜,位于第八聚光镜焦点位置的第二光谱仪及位于第二光谱仪后的第三探测器。6.根据权利要求1所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测装置,其特征在于,所述数据处理模块包括差动共焦数据处理模块、数据融合模块和数据控制模块。7.一种利用权利要求1所述的空间自调焦激光差动共焦拉曼光谱探测方法,所述方法包括如下步骤:1)激发光束系统产生激发光束,经过二向色分光系统和望远调焦系统后,照射在被测样品上,并激发出瑞利散射光和载有样品光谱特性的拉曼散射光;2)通过调焦机构,使差动共焦探测系统的响应到达过零点F,完成激发光束自动聚焦在样品上,...
【专利技术属性】
技术研发人员:祝连庆,王帅,张雯,姚齐峰,董明利,娄小平,骆飞,
申请(专利权)人:北京信息科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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