便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，包括：光学透镜组、拉曼光谱仪、第一激光器、第二激光器、置于所述光学透镜组和拉曼光谱仪之间的控光装置，所述第一激光器和第二激光器发射的双波长激光经所述控光装置传导至所述光学透镜组，所述双波长激光经所述光学透镜组汇聚聚焦后照射至待测样品表面；待测样品表面被激发的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述控光装置传导至所述拉曼光谱仪。所述控光装置是二向色片。本实用新型基于680nm和685nm双波长激光来进行荧光消除，当拉曼信号很弱时也可检测到有效的拉曼光谱信号。
【专利说明】
便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统。【背景技术】
[0002]拉曼光谱(Raman spectra)，是一种非弹性散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射.弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分，统称为拉曼效应。
[0003]激光器的问世，提供了优质高强度单色光，有力推动了拉曼散射的研究及其应用。 拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域，对于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构都有很大价值。拉曼光谱可以提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。
[0004]拉曼光谱检测是属于微弱信号检测领域。目前，拉曼光谱仪用于物质检测时，荧光是干扰拉曼光谱检测的主要因素，虽然荧光一般比拉曼光谱高4到6个量级，通常可以通过算法对荧光基线进行较正，但当拉曼信号很弱时，可能无法提取到有效的拉曼光谱信号。因此，如何消除荧光干扰成为需要解决的技术问题。【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的一种便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统。具体地，本实用新型提供的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，能够有效消除荧光干扰，在拉曼信号很弱时也可检测到有效的拉曼光谱信号。
[0006]根据本实用新型的第一方面，提供一种便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统， 包括:光学透镜组、拉曼光谱仪、第一激光器、第二激光器、置于所述光学透镜组和拉曼光谱仪之间的控光装置，所述第一激光器和第二激光器发射的双波长激光经所述控光装置传导至所述光学透镜组，所述双波长激光经所述光学透镜组汇聚聚焦后照射至待测样品表面； 待测样品表面被激发的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述控光装置传导至所述拉曼光谱仪。
[0007]所述控光装置是二向色片，其中:双波长激光经二向色片反射后经光学透镜组汇聚后照射到待测样品表面;样品表面发射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过二向色片传导至所述拉曼光谱仪。
[0008]所述拉曼光谱仪的光信号接收点置于所述光学透镜组的焦点处。
[0009]所述第一激光器和第二激光器是以组合在一起的方式或分体的方式发射双波长的激光。第一激光器发射的第一波长激光是680纳米波长激光;第二激光器发射的第二波长激光是685纳米波长激光。
[0010]所述控光装置是光纤束，其中:所述光纤束包括与所述第一激光器相连的第一光纤，与所述第二激光器相连的第二光纤，与拉曼光谱仪相连的第三光纤;所述第一光纤和第二光纤出射的双波长激光经光学透镜组聚焦后照射到待测样品表面;待测样品表面发射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述第三光纤传导至拉曼光谱仪。
[0011]所述待测样品和光纤束分别置于所述光学透镜组的两侧的焦点位置。所述第一激光器和第二激光器是以组合在一起的方式或分体的方式发射双波长的激光。第一激光器发射的第一波长激光是680纳米波长激光;第二激光器发射的第一波长激光是685纳米波长激光。[〇〇12] 本实用新型基于680nm和685nm双波长激光来进行荧光消除，当拉曼信号很弱时也可检测到有效的拉曼光谱信号。
[0013]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。【附图说明】
[0014]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1示例性地示出了直接耦合的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统；
[0016]图2示例性地示出了光纤耦合的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统。【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0018]目前，荧光是干扰拉曼光谱检测的主要因素，通常可以通过算法对荧光基线进行较正，但当拉曼信号很弱时，可能无法提取到有效的拉曼光谱信号。本实用新型公开了一种基于680nm和685nm双波长激光来进行荧光消除的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统。
[0019]所述便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，包括:光学透镜组、拉曼光谱仪、第一激光器、第二激光器、置于所述光学透镜组和拉曼光谱仪之间的控光装置，所述第一激光器和第二激光器发射的双波长激光经所述控光装置传导至所述光学透镜组，所述双波长激光经所述光学透镜组汇聚聚焦后照射至待测样品表面;待测样品表面被激发的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述控光装置传导至所述拉曼光谱仪。
[0020]所述第一激光器是680纳米波长激光器，所述第一激光是680纳米波长激光；
[0021]所述第二激光器是685纳米波长激光器，所述第二激光是685纳米波长激光；[〇〇22]所述控光装置是二向色片，双波长激发光(680纳米波长激光和685纳米波长激光) 经二向色片反射后经光学透镜组汇聚后照射到待测样品表面;样品表面发射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过二向色片传导至所述拉曼光谱仪。优选地，所述拉曼光谱仪的接收点置于所述光学透镜组的焦点处。
[0023]所述控光装置是光纤束，所述光纤束包括与所述第一激光器相连的第一光纤，与所述第二激光器相连的第二光纤，与拉曼光谱仪相连的第三光纤；[〇〇24]所述第一光纤和第二光纤出射的双波长(680纳米波长激光和685纳米波长激光) 激发光经光学透镜组聚焦后照射到待测样品表面;待测样品表面发射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述第三光纤传导至拉曼光谱仪。
[0025]优选地，所述光纤束置于所述光学透镜组的焦点处。
[0026]优选地，所述待测样品和光纤束分别置于所述光学透镜组的两侧的焦点位置。
[0027]所述第一激光器和第二激光器可以组合在一起的或分体的方式发射双波长的激发光。
[0028]实施例1:直接耦合的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统
[0029]如图1所示，所述便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统100,包括:第一激光器 102、第二激光器103、光学透镜组104、二向色片105、拉曼光谱仪106;其中:
[0030]第一激光器102发射680纳米波长激光;第二激光器103发射685纳米波长激光;所述第一激光器和第二激光器可以是组合在一起的或分体的方式发射双波长的激发光(680 纳米波长激光和685纳米波长激光)。
[0031]所述双波长的激发光经二向色片105反射后通过光学透镜组104聚焦后照射到待测样品101表面；
[0032]待测样品101表面的拉曼光谱散射光通过光学透镜组104汇聚后透过二向色片105 传导至拉曼光谱仪106。[〇〇33]光学透镜组104,置于所述待测样品101和二向色片105之间，一方面将二向色片105反射的双波长的激发光汇聚后照射到所述待测样品101表面；同时还将透过样品表面发射的拉曼光谱散射光汇聚后照射到所述二向色片105,透过所述二向色片105的拉曼光谱散射光进入拉曼光谱仪106。
[0034]优选地，所述拉曼光谱仪106置于所述光学透镜组的焦点位置。[〇〇35]实施例2:光纤耦合的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统
[0036]如图2所示，所述光纤耦合的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统200,包括:第一激光器202、第二激光器203、光学透镜组204、光纤束205、拉曼光谱仪206;其中:[〇〇37]第一激光器202发射680纳米波长激光;第二激光器203发射685纳米波长激光;所述第一激光器和第二激光器可以是组合在一起的或分体的方式发射双波长的激发光(680 纳米波长激光和685纳米波长激光)。[〇〇38]所述双波长的激发光经光纤束205传导至光学透镜组204的第一焦点处后，通过光学透镜组204聚焦后照射到待测样品201表面；[〇〇39]待测样品201表面的拉曼光谱散射光通过光学透镜组204汇聚后透过置于光学透镜组204的第一焦点处的所述光纤束205传导至拉曼光谱仪206。
[0040]光纤束205，包括与所述第一激光器202相连的第一光纤，与所述第二激光器203相连的第二光纤，与拉曼光谱仪206相连的第三光纤；
[0041]所述第一光纤和第二光纤出射的双波长的激发光通过光学透镜组204聚焦后照射到待测样品201表面；[〇〇42] 所述拉曼光谱散射光通过光学透镜组204汇聚聚焦至位于所述第一焦点处的第三光纤，拉曼光谱信号通过第三光纤导入至拉曼光谱仪206;[〇〇43] 优选地，所述待测样品201和光纤束205分别置于所述光学透镜组204的两侧的焦点位置。
[0044]上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
[0045]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，包括:光学透镜组、拉曼 光谱仪、第一激光器、第二激光器、置于所述光学透镜组和拉曼光谱仪之间的控光装置，所 述第一激光器和第二激光器发射的双波长激光经所述控光装置传导至所述光学透镜组，所 述双波长激光经所述光学透镜组汇聚聚焦后照射至待测样品表面;待测样品表面被激发的 拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述控光装置传导至所述拉曼光谱仪。2.如权利要求1所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述控光 装置是二向色片，其中:双波长激光经二向色片反射后经光学透镜组汇聚后照射到待测样品表面;样品表面发 射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过二向色片传导至所述拉曼光谱仪。3.如权利要求2所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述拉曼 光谱仪的光信号接收点置于所述光学透镜组的焦点处。4.如权利要求1或2或3所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于， 所述第一激光器和第二激光器是以组合在一起的方式或分体的方式发射双波长的激光。5.如权利要求4所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，第一激光器发射的第一波长激光是680纳米波长激光；第二激光器发射的第二波长激光是685纳米波长激光。6.如权利要求1所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述控光 装置是光纤束，其中:所述光纤束包括与所述第一激光器相连的第一光纤，与所述第二激光器相连的第二光 纤，与拉曼光谱仪相连的第三光纤；所述第一光纤和第二光纤出射的双波长激光经光学透镜组聚焦后照射到待测样品表 面;待测样品表面发射的拉曼散射光经光学透镜组汇聚后透过所述第三光纤传导至拉曼光 谱仪。7.如权利要求6所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述待测样品和光纤束分别置于所述光学透镜组的两侧的焦点位置。8.如权利要求6或7所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述第一激光器和第二激光器是以组合在一起的方式或分体的方式发射双波长的激光。9.如权利要求8所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，第一激光器发射的第一波长激光是680纳米波长激光；第二激光器发射的第一波长激光是685纳米波长激光。10.如权利要求1所述的便携式双波长消荧光拉曼光谱检测系统，其特征在于，所述第一激光器和第二激光器是以组合在一起的方式或分体的方式发射双波长的激发光；第一激光器发射的第一波长激光是680纳米波长激光；第二激光器发射的第一波长激光是685纳米波长激光。
【文档编号】G01N21/65GK205607531SQ201521113688
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】牟涛涛, 熊胜军, 赵喜, 袁丁, 夏征
【申请人】北京华泰诺安探测技术有限公司