一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置的制作方法

本发明涉及一种结合傅里叶变换红外光谱(ftir)与显微镜，具体涉及一种傅里叶变换红外光谱(ftir)与显微镜一体化装置。

背景技术：

1、近年来，尽管有一些尝试将显微镜与其他类型的光谱仪结合，但这些解决方案通常存在局限性，如分析能力有限、系统复杂且成本高昂。例如某些ftir系统，其红外激光只能检测特定区域的样品参数而无法移动，并且无法检测精度较高的样品。因此，开发一种既能提供高分辨率的显微成像，又能进行详细的ftir光谱分析的一体化系统，是科研和工业界的重要发展方向。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，所述装置包括ftir测试仪器和显微镜，ftir测试仪器与显微镜连接，其特征在于：显微镜包括第一可调光阑、ccd相机、透镜、分束镜、d型银镜、显微镜主体、第一离轴剖面镜、显微镜物镜、xyz三轴电动载物台、第二离轴剖面镜和第二可变光阑；显微镜主体上侧设有d型银镜，d型银镜的后侧设有第一可变光阑，d型银镜上侧设有分束镜，分束镜上端设置有透镜，透镜上侧设有ccd相机，显微镜主体下侧设有第一离轴剖面镜、显微镜物镜，显微镜主体下方设有xyz三轴电动载物台，xyz三轴电动载物台下侧设有第二离轴剖面镜，第二离轴剖面镜的后侧设有第二可变光阑。

3、进一步地，ftir测试仪器包括长方形的壳体和设置在壳体内部的可见光激光器、红外激光出光口、反射镜、第三离轴剖面镜、第四离轴剖面镜、第五离轴剖面镜、探测器入光口、第一反射镜组、第二反射镜组，可见光激光器的前侧设有红外激光出光口，可见光激光器的右侧设有反射镜，红外激光出光口的右侧设有第三离轴剖面镜，第三离轴剖面镜的右侧设有第四离轴剖面镜，第四离轴剖面镜的右侧设有第五离轴剖面镜，第五离轴剖面镜的右侧设有探测器入光口；靠近显微镜一侧的壳体上设有第一反射镜组、第二反射镜组。

4、进一步地，第一反射镜组包括第一反射镜、第二反射镜、第五反射镜，第二反射镜组包括第三反射镜、第四反射镜、第六反射镜；第三离轴剖面镜的前侧设有第五反射镜，第五反射镜的上方设有第二反射镜，第一反射镜与第二反射镜并排设置在同一高度位置上，第一反射镜下方设有第三反射镜，第三反射镜一侧设有第四反射镜，第四反射镜下方设有第六反射镜。

5、进一步地，红外激光出光口发出的红外激光经第三离轴剖面镜垂直反射后，再依次经过第五反射镜、第二反射镜和第一反射镜反射至显微镜，红外激光进入显微镜后，由分束镜垂直反射后经过d型银镜至第一离轴剖面镜或显微镜物镜，照射至样品，照射样品后的红外激光分为反射光路、透射光路。

6、进一步地，反射光路经由样品反射进入第一离轴剖面镜或显微镜物镜，再由d型银镜反射至第一可调光阑，再通过壳体上的第一通孔进入壳体内，然后依次经过第三反射镜、第四反射镜和第六反射镜反射至第五离轴剖面镜聚焦进入探测器入光口至探测器观察分析红外光谱。

7、进一步地，透射光路经由第二离轴剖面镜反射至第二可变光阑，再通过壳体上的第二通孔进入壳体内，然后经第四离轴剖面镜聚焦进入探测器入光口至探测器观察分析。

8、进一步地，可见光激光器发出激光，所述激光经过反射镜反射后，依次经第五反射镜、第二反射镜和第一反射镜反射至显微镜，再由分束镜垂直反射后经过d型银镜至第一离轴剖面镜，照射至xyz三轴电动载物台上的样品上。

9、进一步地，d型银镜5能平移，并且与水平面成45度夹角。

10、进一步地，分束镜4与水平面成45度夹角。

11、进一步地，样品放至xyz三轴电动载物台上，xyz三轴电动载物台中z轴移动调节焦距，待焦距调节至第一离轴剖面镜焦点z轴固定，调节x轴、y轴观察样品。

12、本发明所达到的有益技术效果：本发明通过独特的光路设计和集成系统，能够在单个平台上实现高分辨率显微成像和详细的傅里叶变换红外光谱ftir分析。这种一体化的方法显著提高了样品分析的准确性和效率，特别适用于对微观样品进行综合物理和化学特性分析。

13、该装置结合了高分辨率显微镜和ftir测试仪器，采用共享的样品平台和光路设计。这使得用户可以在不移动样品的情况下，轻松切换显微成像和傅里叶变换红外光谱ftir分析模式。该装置工作不能同时显微成像和傅里叶变换红外光谱ftir分析。

14、该装置采用了一种优化的光路设计，能够将显微镜的光学成像与ftir的红外光谱分析有效结合。这种设计利用特殊的光学元件和反射镜，确保两种分析模式下的光路最优化。

15、传统ftir系统中的空间分辨率受到限制，而本发明通过整合显微镜，显著提高了对微小样本区域的红外光谱分析的分辨率。

16、在传统ftir中，重新定位样品可能导致分析误差。本发明通过共享样品平台，确保了显微成像与ftir分析的完美对准，避免了样品移动导致的定位问题。

17、传统ftir通常需要特定的样品制备方法，而本发明的集成设计允许更多样化的样品处理方式，包括对液体和固体样品的直接分析。

18、用户可快速在显微成像和ftir分析之间切换，提高了实验的效率，并减少了因操作导致的样品损坏风险。

技术特征：

1.一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，所述装置包括ftir测试仪器和显微镜，ftir测试仪器与显微镜连接，其特征在于：显微镜包括第一可调光阑、ccd相机、透镜、分束镜、d型银镜、显微镜主体、第一离轴剖面镜、显微镜物镜、xyz三轴电动载物台、第二离轴剖面镜和第二可变光阑；显微镜主体上侧设有d型银镜，d型银镜的后侧设有第一可变光阑，d型银镜上侧设有分束镜，分束镜上端设置有透镜，透镜上侧设有ccd相机，显微镜主体下侧设有第一离轴剖面镜、显微镜物镜，显微镜主体下方设有xyz三轴电动载物台，xyz三轴电动载物台下侧设有第二离轴剖面镜，第二离轴剖面镜的后侧设有第二可变光阑。

2.根据权利要求1所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，ftir测试仪器包括长方形的壳体和设置在壳体内部的可见光激光器、红外激光出光口、反射镜、第三离轴剖面镜、第四离轴剖面镜、第五离轴剖面镜、探测器入光口、第一反射镜组、第二反射镜组，可见光激光器的前侧设有红外激光出光口，可见光激光器的右侧设有反射镜，红外激光出光口的右侧设有第三离轴剖面镜，第三离轴剖面镜的右侧设有第四离轴剖面镜，第四离轴剖面镜的右侧设有第五离轴剖面镜，第五离轴剖面镜的右侧设有探测器入光口；靠近显微镜一侧的壳体上设有第一反射镜组、第二反射镜组。

3.根据权利要求2所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，第一反射镜组包括第一反射镜、第二反射镜、第五反射镜，第二反射镜组包括第三反射镜、第四反射镜、第六反射镜；第三离轴剖面镜的前侧设有第五反射镜，第五反射镜的上方设有第二反射镜，第一反射镜与第二反射镜并排设置在同一高度位置上，第一反射镜下方设有第三反射镜，第三反射镜一侧设有第四反射镜，第四反射镜下方设有第六反射镜。

4.根据权利要求3所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，红外激光出光口发出的红外激光经第三离轴剖面镜垂直反射后，再依次经过第五反射镜、第二反射镜和第一反射镜反射至显微镜，红外激光进入显微镜后，由分束镜垂直反射后经过d型银镜至第一离轴剖面镜或显微镜物镜，照射至样品，照射样品后的红外激光分为反射光路、透射光路。

5.根据权利要求4所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，反射光路经由样品反射进入第一离轴剖面镜或显微镜物镜，再由d型银镜反射至第一可调光阑，再通过壳体上的第一通孔进入壳体内，然后依次经过第三反射镜、第四反射镜和第六反射镜反射至第五离轴剖面镜聚焦进入探测器入光口至探测器观察分析红外光谱。

6.根据权利要求4所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，透射光路经由第二离轴剖面镜反射至第二可变光阑，再通过壳体上的第二通孔进入壳体内，然后经第四离轴剖面镜聚焦进入探测器入光口至探测器观察分析。

7.根据权利要求3所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，可见光激光器发出激光，所述激光经过反射镜反射后，依次经第五反射镜、第二反射镜和第一反射镜反射至显微镜，再由分束镜垂直反射后经过d型银镜至第一离轴剖面镜，照射至xyz三轴电动载物台上的样品上。

8.根据权利要求3所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，d型银镜5能平移，并且与水平面成45度夹角。

9.根据权利要求3所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，分束镜4与水平面成45度夹角。

10.根据权利要求7所述的一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，其特征在于，样品放至xyz三轴电动载物台上，xyz三轴电动载物台中z轴移动调节焦距，待焦距调节至第一离轴剖面镜焦点z轴固定，调节x轴、y轴观察样品。

技术总结
本发明涉及一种显微镜与傅里叶变换红外光谱一体化装置，所述装置包括FTIR测试仪器和显微镜，FTIR测试仪器与显微镜连接，显微镜包括第一可调光阑、CCD相机、透镜、分束镜、D型银镜、显微镜主体、第一离轴剖面镜、显微镜物镜、XYZ三轴电动载物台、第二离轴剖面镜和第二可变光阑；该装置结合了高分辨率显微镜和FTIR测试仪器，采用共享的样品平台和光路设计。这使得用户可以在不移动样品的情况下，轻松切换显微成像和傅里叶变换红外光谱FTIR分析模式。该装置工作不能同时显微成像和傅里叶变换红外光谱FTIR分析。

技术研发人员：朱子龙,潘诚达,王伟,严俊杰
受保护的技术使用者：艾博纳微纳米科技（江苏）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/29