一种集成化、可成像式便携激光拉曼光谱检测仪

摘要

一种集成化、可成像式便携激光拉曼光谱检测仪，属于便携式分析仪器技术领域。由激光管、机械位移模块、电机与光源供电模块、集成光路模块和高灵敏度微型光谱仪五部分组成，这五部分共同集成安装在仪器框架内。本实用新型采用显微成像光路与拉曼光谱采集光路部分一体化设计，可以使激光光斑在样品表面的精确位置实时成像至CCD图像传感器，从而实现样品的定位分析。本实用新型采用的高集成度的光路系统搭载小型电机驱动精密位移台设计，紧凑的电路排布，搭配小型高灵敏度光谱仪，将仪器整体体积缩小到微型尺寸，方便操作。在整体微型设计、仪器的整体体积与重量设计上做了大量的优化，实现了小型化、便携化。

主权项

一种集成化、可成像式便携激光拉曼光谱检测仪，其特征在于：a、由激光管(3)、机械位移模块、电机与光源供电模块(7)、集成光路模块(8)和高灵敏度微型光谱仪(5)五部分组成，这五部分共同集成安装在仪器框架(1)内；b、机械位移模块由一部微型直流电机(6)和一个精细位移台(2)组成，微型直流电机(6)竖直固定在精细位移台(2)的侧面，集成光路模块(8)固定在精细位移台(2)上；c、集成光路模块(8)包括显微成像光路和激光拉曼光谱激发与采集光路两部分，通过集成光路模块(8)内的二向色分光镜(12)将显微成像光路和激光拉曼光谱激发与采集光路集成在一起；d、激光拉曼光谱激发与采集光路由扩束透镜组、带通滤光片、二向色分光镜、聚焦透镜组和物镜构成；由激光管(3)发出的激光通过光纤传输后再通过光纤耦合器(23)将激光输送至集成光路模块(8)内，沿水平方向经扩束透镜组(15)扩束或变成平行光，再经过带通滤光片(16)滤掉杂散光，然后以45度的入射角入射到785nm双色分光镜(17)上，反射光沿竖直方向从下向上经二向色分光镜(12)透射，再由物镜(10)聚焦后经检测窗口(4)照射到样品(30)表面上；样品(30)表面在入射光激发下产生的拉曼信号经由物镜(10)收集，沿竖直方向从上向下依次经过二向色分光镜(12)、785nm双色分光镜(17)，再经过785nm长通滤光片(18)滤掉瑞利散射光，经过信号光整形透镜(19)扩束或变成平行光，经拉曼信号光纤耦合器(22)后由光纤将拉曼信号输送到高灵敏微型光谱仪(5)内进行数据分析与处理；e、显微成像光路由LED白光光源、聚焦透镜组、半反半透镜、二向色分光镜、物镜和CCD构成；由LED白光光源(21)出射的白光沿竖直方向从下向上经凸透镜(20)会聚后以45度的入射角入射到半反半透镜(11)上，经半反半透镜(11)反射后沿水平方向以45度的入射角入射到二向色分光镜(12)上，反射光再沿竖直方向从下向上由物镜(10)聚焦后经检测窗口(4)照射到位于物镜(10)后焦平面上的样品(30)表面上，样品(30)表面的反射光沿竖直方向从上向下经物镜(10)后变成平行光，然后以45度的入射角入射到二向色分光镜(12)上，反射光沿水平方向经过半反半透镜(11)、聚焦凸透镜(13)聚焦成像到CCD(14)上，使激光光斑在样品表面的精确位置实时成像至CCD，从而实现样品的定位分析。