【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分析化学仪器设备，特别涉及一种电化学拉曼显微镜及控制方法。
技术介绍
1、在分析化学领域，拉曼光谱技术因其无损、快速，并能提供分子振动信息的特点，被广泛应用于材料表征和化学分析。显微拉曼光谱技术结合了传统光学显微镜和拉曼光谱仪，将光谱信息与空间信息相结合，能够实现对样品的原位分析。电化学分析法，作为另一种分析技术，以其快速、灵敏和准确的特点，在微量和痕量分析中得到公认，并在材料、能源、环境等领域有广泛应用。
2、然而，传统拉曼散射过程的效率较低，导致其检测灵敏度不足，限制了拉曼光谱技术在分析表征领域的应用。通过将电化学分析法与显微拉曼光谱技术有机结合，利用电场和化学增强效应，拉曼信号可得到极大增强，显著提升了拉曼光谱的检测灵敏度。显微拉曼光谱技术能够提供分子结构和物质组成的原位信息，而电化学分析法则提供物质的电化学性质和反应动力学信息。这种结合有助于更深入地理解电化学过程中界面特定位置的物质结构变化，形成了电化学显微拉曼光谱技术。
3、目前，在进行电化学显微拉曼实验时，通常使用独立的电化学工作站和显微拉曼光谱仪，通过各自独立的软硬件系统，设置实验参数控制仪器动作；在进行电化学显微拉曼实验中，使用触发装置连接显微拉曼光谱仪和电化学工作站的方式存在同步不稳定及操作复杂的问题。究其原因主要是在于独立的各个仪器只能分别使用各自的控制系统进行控制，而同步工作需要有效且低延迟的触发，不同的控制系统难以兼容，只能通过线缆连接后由外部硬件进行触发，如此工作方式使得不同仪器间的同步不稳定且操作复杂，特别是在一
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺点，本专利技术旨在提供一种新型的电化学拉曼显微镜及控制方法，将拉曼光谱仪、电化学工作站及显微光路进行高度集成，从而消除同步时延，提高实时性，以满足更高的实验要求；本专利技术提供的化学拉曼显微镜具有稳定性高、操作简单、成本低等优势，可以满足科研和工业领域日益增长的需求。
2、本专利技术提供的一种电化学拉曼显微镜，至少包括机架和位于所述机架上的光路组件、显微组件、激光器组件、主控板组件、拉曼光谱仪组件和电化学分析组件，所述显微组件的下方设有容纳待测样品的微反应器；
3、所述显微组件用于观测并采集待测样品的图像信息；所述激光器组件输出的激光经由所述光路组件使所述待测样品接收到激光的照射；所述拉曼光谱仪组件经由所述光路组件采集所述待测样品经激光激发产生的拉曼信号；所述电化学分析组件与所述微反应器连接，用于采集来自所述微反应器内待测样品的电化学信号；所述主控板组件分别与所述激光器组件、拉曼光谱仪组件、电化学分析组件、光路组件电连接，以同步控制激光器组件、拉曼光谱仪组件、电化学分析组件和光路组件统一动作，使得获取的电化学信号与采集的拉曼信号一一对应。
4、在一实施例中，所述光路组件包括白光光路组件、激光光路组件、拉曼光路组件和光路调节组件；
5、所述白光光路组件包括照明光路组件和成像光路组件，所述照明光路组件用于输出白光至所述显微组件以使所述待测样品接收到白光的照射，所述成像光路组件用于接收所述待测样品的漫反射经所述显微组件输出的白光图像信息；
6、所述激光光路组件用于输出所述激光器组件发出的激光至所述显微组件以使所述待测样品接收到激光的照射；
7、所述拉曼光路组件用于接收所述待测样品经激光光路组件发出的激光激发产生的拉曼信号并将拉曼信号传输到拉曼光谱仪组件；
8、所述光路调节组件用于切换拉曼光路组件和激光光路组件到微反应器之间的拉曼光路导通或切换白光光路组件到微反应器之间的白光光路导通。
9、在一实施例中，所述照明光路组件包括白光光源、白光准直镜组、白光聚焦镜组；所述白光光源发出的白光依次经过白光准直镜组、白光聚焦镜组、光路调节组件传输至所述显微组件；所述成像光路组件包括成像镜组和图像采集组件，所述显微组件接收所述待测样品发出的漫反射光，并依次经过光路调节组件、成像镜组汇聚于图像采集组件。
10、在一实施例中，所述激光光路组件包括扩束器、第一反射镜组、二向色镜，所述激光器组件发出的激光依次经过扩束器、第一反射镜组、二向色镜后传输至显微组件。
11、在一实施例中，所述拉曼光路组件包括二向色镜、第二反射镜组、信号光收集镜组，所述显微组件接收所述待测样品经激光激发产生的拉曼信号，并依次经过二向色镜、第二反射镜组和信号光收集镜组将所述拉曼信号传输至拉曼光谱仪组件。
12、在一实施例中，所述电化学拉曼显微镜还包括外部接口组件，所述外部接口组件包括电源接口、开关以及数据传输接口。
13、在一实施例中，所述电化学拉曼显微镜还包括自由度组件，所述自由度组件包括线性运动模组，所述线性运动模组驱动所述微反应器作空间方位调节。
14、在一实施例中，所述微反应器为电化学反应池。
15、在一实施例中，所述光路调节组件包括分束器和移动组件，所述移动组件连接至所述分束器，以提供对所述分束器的位置控制。
16、本专利技术还提供一种电化学拉曼显微镜控制方法，采用如上实施例所述的电化学拉曼显微镜，还包括以下步骤：
17、将待测样品置于微反应器中；
18、通过所述显微组件对所述微反应器内的待测样品进行观测并采集图像信息；
19、所述主控板组件同时发送同步信号给拉曼光谱仪组件、电化学分析组件；
20、所述拉曼光谱仪组件和所述电化学分析组件根据同步信号分别在同一时刻采集所述微反应器中待测样品的拉曼信号和电化学信号，并将所述拉曼信号和所述电化学信号反馈给所述主控板组件；
21、所述主控板组件在获取所述拉曼信号和所述电化学信号后，继续发送同步信号，如此循环直至完成采集。
22、基于上述，与现有技术相比，本专利技术提供的电化学拉曼显微镜将拉曼光谱仪组件、电化学分析组件及显微光路实现高度集成，有效提高测试的稳定性和实时性并简化操作。
23、本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种电化学拉曼显微镜，其特征在于：包括机架和位于所述机架上的光路组件、显微组件、激光器组件、主控板组件、拉曼光谱仪组件和电化学分析组件，所述显微组件的下方设有容纳待测样品的微反应器；
2.根据权利要求1所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述光路组件包括白光光路组件、激光光路组件、拉曼光路组件和光路调节组件；
3.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述照明光路组件包括白光光源、白光准直镜组、白光聚焦镜组；所述白光光源发出的白光依次经过白光准直镜组、白光聚焦镜组、光路调节组件传输至所述显微组件；所述成像光路组件包括成像镜组和图像采集组件，所述显微组件接收所述待测样品发出的漫反射光，并依次经过光路调节组件、成像镜组汇聚于图像采集组件。
4.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述激光光路组件包括扩束器、第一反射镜组、二向色镜，所述激光器组件发出的激光依次经过扩束器、第一反射镜组、二向色镜后传输至显微组件。
5.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述拉曼光路组件包括二向色镜、第二反射镜组、
6.根据权利要求1所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述电化学拉曼显微镜还包括外部接口组件，所述外部接口组件包括电源接口、开关以及数据传输接口。
7.根据权利要求1所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述电化学拉曼显微镜还包括自由度组件，所述自由度组件包括线性运动模组，所述线性运动模组驱动所述微反应器作空间方位调节。
8.根据权利要求1所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述微反应器为电化学反应池。
9.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述光路调节组件包括分束器和移动组件，所述移动组件连接至所述分束器，以提供对所述分束器的位置控制。
10.一种电化学拉曼显微镜控制方法，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的电化学拉曼显微镜，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种电化学拉曼显微镜，其特征在于：包括机架和位于所述机架上的光路组件、显微组件、激光器组件、主控板组件、拉曼光谱仪组件和电化学分析组件，所述显微组件的下方设有容纳待测样品的微反应器；
2.根据权利要求1所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述光路组件包括白光光路组件、激光光路组件、拉曼光路组件和光路调节组件；
3.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述照明光路组件包括白光光源、白光准直镜组、白光聚焦镜组；所述白光光源发出的白光依次经过白光准直镜组、白光聚焦镜组、光路调节组件传输至所述显微组件；所述成像光路组件包括成像镜组和图像采集组件，所述显微组件接收所述待测样品发出的漫反射光，并依次经过光路调节组件、成像镜组汇聚于图像采集组件。
4.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特征在于：所述激光光路组件包括扩束器、第一反射镜组、二向色镜，所述激光器组件发出的激光依次经过扩束器、第一反射镜组、二向色镜后传输至显微组件。
5.根据权利要求2所述的电化学拉曼显微镜，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈约适，阮李锋，刘川，徐蔚青，任斌，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：
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