双波长拉曼光谱检测装置制造方法及图纸

技术编号:43298991 阅读:10 留言:0更新日期:2024-11-12 16:15
本申请涉及拉曼光检测技术领域,提供一种双波长拉曼检测装置,包括第一激发光源、第一探头模组、第一光谱模组、第二激发光源、第二探头模组、第二光谱模组及样品固定基座,样品固定基座包括遮光底部,以及均设置于遮光底部上且首尾依次连接的第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部,部分第一激发光线及部分第二激发光线均能够在第一反光侧部及第二反光侧部的反射作用下多次照射测试样品,并且部分第一散射光线及部分第二散射光线也能够在第一反光侧部及第二反光侧部的反射作用下入射至第一光谱模组及第二光谱模组内,提升了第一光谱模组及第二光谱模组所收集到的第一散射光线及第二散射光线强度,进而保障了拉曼光谱成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于拉曼光谱检测,更具体地说,是涉及一种双波长拉曼光谱检测装置


技术介绍

1、拉曼光谱检测是一种利用激发光源与测试材料相互作用后产生拉曼散射光谱,以此对测试材料结构及性质进行分析的无损检测技术,由于其具有高灵敏度、高检测效率及操作简便等优点,如今已被广泛应用于材料科学、化学分析、生物医学、环境监测等领域。

2、在检测过程,不同的测试材料对于同一波长的激发光源所产生的拉曼散射信号强度通常存在差异,并且拉曼散射信号强度与激发光源波长的四次方成反比,也即当激发光源的波长越短,照射测试材料后产生的拉曼散射信号强度越强,但部分测试材料受到短波波长激发光源照射时会在产生拉曼散射信号的同时生成荧光信号干扰,而单一波长拉曼光谱检测装置通常无法根据不同测试样品的特性进行优化,因此双波长拉曼光谱检测装置与单一波长拉曼光谱检测装置相比针对不同的测试材料具有更为广泛的适用范围。

3、但是目前无论采用单一波长拉曼光谱检测装置或者双波长拉曼光谱检测装置,当测试材料为液态时,激发光源容易部分透过测试材料,导致照射测试材料后产生的拉曼散射信号强度较低,并且照射测试材料后产生的拉曼散射信号的散射范围相对较广,进一步导致拉曼光谱检测装置收集到的拉曼散射信号强度较低,最终影响拉曼光谱成像质量。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种双波长拉曼光谱检测装置,旨在解决目前测试材料为液态时,激发光源容易部分透过测试材料,导致照射测试材料后产生的拉曼散射信号强度较低,并且照射测试材料后产生的拉曼散射信号的散射范围相对较广,进一步导致拉曼光谱检测装置收集到的拉曼散射信号强度较低,最终影响拉曼光谱成像质量的问题。

2、为实现上述目的,提供一种双波长拉曼光谱检测装置,包括第一激发光源、第一探头模组、第一光谱模组、第二激发光源、第二探头模组、第二光谱模组及样品固定基座,样品固定基座包括遮光底部,均设置于遮光底部上且首尾依次连接的第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部,以及设置于第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部远离于固定底部一侧的遮光上盖,遮光底部、第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部及遮光上盖配合围设形成柱形空间;

3、其中,柱形空间用于适配固定储纳有测试样品的比色器皿,第一激发光源用于发射处于近红外波段的第一激发光线,第一激发光线依次通过第一探头模组及第一透光侧部后入射至柱形空间内,并照射位于比色器皿中的测试样品后产生第一散射光线,第一散射光线依次通过第一透光侧部、第一探头模组后入射至第一光谱模组中,第二激发光源用于发射处于可见光波段的第二激发光线,第二激发光线依次通过第二探头模组及第二透光侧部后入射至柱形空间内,并照射位于比色器皿中的测试样品后产生第二散射光线,第二散射光线依次通过第二透光侧部、第二探头模组后入射至第一光谱模组中。

4、在其中一个实施例中,第一探头模组包括第一分光镜片、第一平凸透镜、第一长通滤波镜片及第一准直镜片,第一激发光线依次通过第一分光镜片反射、第一平凸透镜聚焦及第一透光侧部透射后入射至柱形空间内,第一散射光线依次通过第一透光侧部透射、第一平凸透镜透射、第一分光镜片透射、第一长通滤波镜片滤光及第一准直镜片准直后入射至第一光谱模组中;第二探头模组包括第二分光镜片、第二平凸透镜、第二长通滤波镜片及第二准直镜片,第二激发光线依次通过第二分光镜片反射、第二平凸透镜聚焦及第二透光侧部透射后入射至柱形空间内,第二散射光线依次通过第二透光侧部透射、第二平凸透镜透射、第二分光镜片透射、第二长通滤波镜片滤光及第二准直镜片准直后入射至第二光谱模组中。

5、在其中一个实施例中,第一探头模组还包括第一窄带滤波镜片,第一激发光线通过第一窄带滤波镜片滤光后再入射至第一分光镜片;第二探头模组还包括第二窄带滤波镜片,第二激发光线通过第二窄带滤波镜片滤光后再入射至第二分光镜片。

6、在其中一个实施例中,还包括光路调整模组,光路调整模组包括第三分光镜片、第一平面反射镜片、第二平面反射镜片、第三平面反射镜片及第三窄带滤波镜片,第一激发光线依次通过第一窄带滤波镜片滤光、第一平面反射镜片反射、第三分光镜片透射、第一分光镜片反射、第一平凸透镜聚焦及第一透光侧部透射后入射至柱形空间内,第一散射光线依次通过第一透光侧部透射、第一平凸透镜透射、第一分光镜片透射、第一长通滤波镜片滤光、第二平面反射镜片反射及第一准直镜片准直后入射至第一光谱模组中,第二激发光线依次通过第二窄带滤波镜片滤光、第三分光镜片反射、第一分光镜片透射、第三窄带滤波镜片滤光、第二分光镜片反射、第三平面反射镜片反射、第二平凸透镜聚焦及第二透光侧部透射后入射至柱形空间内,第二散射光线依次通过第二透光侧部透射、第二平凸透镜透射、第三平面反射镜片反射、第二分光镜片透射、第二长通滤波镜片滤光及第二准直镜片准直后入射至第二光谱模组中。

7、在其中一个实施例中,第一激发光源与第二激发光源相邻间隔排布,且第一激发光源的出光光轴与第二激发光源的出光光轴相互平行,第一散射光线由第一透光侧部至第二平面反射镜片的光路,与第二散射光线由第三平面反射镜片至第二光谱模组的光路平行相邻。

8、在其中一个实施例中,第一光谱模组包括第一光学模块及第一驱动模块,第一光学模块与第一驱动模块呈横向排布,第一光学模块包括第一可调狭缝、第一凹面反射镜片、第一光栅、第二凹面反射镜片及第一成像相机,第一驱动模块电性连接第一成像相机,入射至第一光谱模组的第一散射光线依次通过第一可调狭缝衍射、第一凹面反射镜片反射、第一光栅衍射、第二凹面反射镜片反射后入射至第一成像相机上,且第一光谱模组的长度尺寸大于第一光谱模组的宽度尺寸;

9、第二光谱模组包括第二光学模块及第二驱动模块,第二光学模块与第二驱动模块呈纵向排布,第二光学模块包括第二可调狭缝、第三凹面反射镜片、第二光栅、第四凹面反射镜片及第二成像相机,第二驱动模块电性连接第二成像相机,入射至第二光谱模组的第二散射光线依次通过第二可调狭缝衍射、第三凹面反射镜片反射、第二光栅衍射、第四凹面反射镜片反射后入射至第二成像相机上,且第二光谱模组的长度尺寸小于第一光谱模组的宽度尺寸。

10、在其中一个实施例中,第一可调狭缝、第一凹面反射镜片、第一光栅、第二凹面反射镜片及第一成像相机配合呈交叉型切尼-特纳光路结构;第二可调狭缝、第三凹面反射镜片、第二光栅、第四凹面反射镜片及第二成像相机配合呈交叉型切尼-特纳光路结构。

11、在其中一个实施例中,第一激发光线为波长785nm、830nm或1064nm的准直光线,第二激发光线为波长488nm、532nm或633nm的准直光线。

12、在其中一个实施例中,第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部均可拆卸式固定于遮光底部上。

13、在其中一个实施例中,第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部均插接固定于遮光底部上。

14、本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,包括第一激发光源、第一探头模组、第一光谱模组、第二激发光源、第二探头模组、第二光谱模组及样品固定基座,所述样品固定基座包括遮光底部,均设置于所述遮光底部上且首尾依次连接的第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部,以及设置于所述第一透光侧部、所述第二透光侧部、所述第一反光侧部及所述第二反光侧部远离于所述固定底部一侧的遮光上盖,所述遮光底部、所述第一透光侧部、所述第二透光侧部、所述第一反光侧部及所述第二反光侧部及所述遮光上盖配合围设形成柱形空间;

2.根据权利要求1所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一探头模组包括第一分光镜片、第一平凸透镜、第一长通滤波镜片及第一准直镜片,所述第一激发光线依次通过所述第一分光镜片反射、所述第一平凸透镜聚焦及所述第一透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第一散射光线依次通过所述第一透光侧部透射、所述第一平凸透镜透射、所述第一分光镜片透射、所述第一长通滤波镜片滤光及所述第一准直镜片准直后入射至所述第一光谱模组中;所述第二探头模组包括第二分光镜片、第二平凸透镜、第二长通滤波镜片及第二准直镜片,所述第二激发光线依次通过所述第二分光镜片反射、所述第二平凸透镜聚焦及所述第二透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第二散射光线依次通过所述第二透光侧部透射、所述第二平凸透镜透射、所述第二分光镜片透射、所述第二长通滤波镜片滤光及所述第二准直镜片准直后入射至所述第二光谱模组中。

3.根据权利要求2所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一探头模组还包括第一窄带滤波镜片,所述第一激发光线通过所述第一窄带滤波镜片滤光后再入射至所述第一分光镜片;所述第二探头模组还包括第二窄带滤波镜片,所述第二激发光线通过所述第二窄带滤波镜片滤光后再入射至所述第二分光镜片。

4.根据权利要求3所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,还包括光路调整模组,所述光路调整模组包括第三分光镜片、第一平面反射镜片、第二平面反射镜片、第三平面反射镜片及第三窄带滤波镜片,所述第一激发光线依次通过所述第一窄带滤波镜片滤光、所述第一平面反射镜片反射、所述第三分光镜片透射、所述第一分光镜片反射、所述第一平凸透镜聚焦及所述第一透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第一散射光线依次通过所述第一透光侧部透射、所述第一平凸透镜透射、所述第一分光镜片透射、所述第一长通滤波镜片滤光、所述第二平面反射镜片反射及所述第一准直镜片准直后入射至所述第一光谱模组中,所述第二激发光线依次通过所述第二窄带滤波镜片滤光、所述第三分光镜片反射、所述第一分光镜片透射、所述第三窄带滤波镜片滤光、所述第二分光镜片反射、所述第三平面反射镜片反射、所述第二平凸透镜聚焦及所述第二透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第二散射光线依次通过所述第二透光侧部透射、所述第二平凸透镜透射、所述第三平面反射镜片反射、所述第二分光镜片透射、所述第二长通滤波镜片滤光及所述第二准直镜片准直后入射至所述第二光谱模组中。

5.根据权利要求4所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一激发光源与所述第二激发光源相邻间隔排布,且所述第一激发光源的出光光轴与所述第二激发光源的出光光轴相互平行,所述第一散射光线由所述第一透光侧部至第二平面反射镜片的光路,与所述第二散射光线由所述第三平面反射镜片至所述第二光谱模组的光路平行相邻。

6.根据权利要求5所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一光谱模组包括第一光学模块及第一驱动模块,所述第一光学模块与所述第一驱动模块呈横向排布,所述第一光学模块包括第一可调狭缝、第一凹面反射镜片、第一光栅、第二凹面反射镜片及第一成像相机,所述第一驱动模块电性连接所述第一成像相机,入射至所述第一光谱模组的所述第一散射光线依次通过所述第一可调狭缝衍射、所述第一凹面反射镜片反射、所述第一光栅衍射、所述第二凹面反射镜片反射后入射至所述第一成像相机上,且所述第一光谱模组的长度尺寸大于所述第一光谱模组的宽度尺寸;

7.根据权利要求6所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一可调狭缝、所述第一凹面反射镜片、所述第一光栅、所述第二凹面反射镜片及所述第一成像相机配合呈交叉型切尼-特纳光路结构;所述第二可调狭缝、所述第三凹面反射镜片、所述第二光栅、所述第四凹面反射镜片及所述第二成像相机配合呈交叉型切尼-特纳光路结构。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一激发光线为波长785nm、830nm或1064nm的准直光线,所述第二激发光线为波长488nm、532nm或633nm的准直光线。

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【技术特征摘要】

1.一种双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,包括第一激发光源、第一探头模组、第一光谱模组、第二激发光源、第二探头模组、第二光谱模组及样品固定基座,所述样品固定基座包括遮光底部,均设置于所述遮光底部上且首尾依次连接的第一透光侧部、第二透光侧部、第一反光侧部及第二反光侧部,以及设置于所述第一透光侧部、所述第二透光侧部、所述第一反光侧部及所述第二反光侧部远离于所述固定底部一侧的遮光上盖,所述遮光底部、所述第一透光侧部、所述第二透光侧部、所述第一反光侧部及所述第二反光侧部及所述遮光上盖配合围设形成柱形空间;

2.根据权利要求1所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一探头模组包括第一分光镜片、第一平凸透镜、第一长通滤波镜片及第一准直镜片,所述第一激发光线依次通过所述第一分光镜片反射、所述第一平凸透镜聚焦及所述第一透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第一散射光线依次通过所述第一透光侧部透射、所述第一平凸透镜透射、所述第一分光镜片透射、所述第一长通滤波镜片滤光及所述第一准直镜片准直后入射至所述第一光谱模组中;所述第二探头模组包括第二分光镜片、第二平凸透镜、第二长通滤波镜片及第二准直镜片,所述第二激发光线依次通过所述第二分光镜片反射、所述第二平凸透镜聚焦及所述第二透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第二散射光线依次通过所述第二透光侧部透射、所述第二平凸透镜透射、所述第二分光镜片透射、所述第二长通滤波镜片滤光及所述第二准直镜片准直后入射至所述第二光谱模组中。

3.根据权利要求2所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,所述第一探头模组还包括第一窄带滤波镜片,所述第一激发光线通过所述第一窄带滤波镜片滤光后再入射至所述第一分光镜片;所述第二探头模组还包括第二窄带滤波镜片,所述第二激发光线通过所述第二窄带滤波镜片滤光后再入射至所述第二分光镜片。

4.根据权利要求3所述的双波长拉曼光谱检测装置,其特征在于,还包括光路调整模组,所述光路调整模组包括第三分光镜片、第一平面反射镜片、第二平面反射镜片、第三平面反射镜片及第三窄带滤波镜片,所述第一激发光线依次通过所述第一窄带滤波镜片滤光、所述第一平面反射镜片反射、所述第三分光镜片透射、所述第一分光镜片反射、所述第一平凸透镜聚焦及所述第一透光侧部透射后入射至所述柱形空间内,所述第一散射光线依次通过所述第一透光侧部透射、所述第一平凸透镜透射、所述第一分光镜片透射、所述第一长通滤波镜片滤光、所述第二平面反射镜片反射及所述第一准直镜片准直后入射至所述第一光谱模组中,所述第二激...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯晓莹孙莹莹刘攀超徐江申屠献忠
申请(专利权)人:华测检测认证集团股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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