[发明专利]双光程拉曼光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及拉曼光谱技术，特别涉及提高激发光利用效率的双光程拉曼光谱仪。

背景技术

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，称之为拉曼效应；由于振动光谱是物质分子的指纹，依据拉曼效应制作的拉曼光谱仪可以用于准确定性鉴别样品。拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理，也没有样品的制备过程，避免了一些误差的产生，并且在分析过程中操作简便，测定时间短，灵敏度高，是一种可以对样品同时进行定性和定量的分析技术，具有极为广泛的应用前景。

现有技术的拉曼光谱仪，激发光射至样品后对样品激发，并采集样品反射光及分子振动产生的散射光，对光谱进行分析，得到含量及成分等定性、定量数据。

由于激发光只对样品激发一次，因而激发光的利用效率较低，激发能量利用不够充分，对于超痕量成分的分析检测达不到所期望的效果。

因此，需要一种拉曼光谱仪，在不改变现有拉曼光谱仪光源的前提下，增加激发光的利用效率，充分利用激发能量，使其适用于超痕量样品的检测，并得到期望的效果，适用于国土安全，环境监测，食品安全及医疗卫生等领域。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种双光程拉曼光谱仪，在不改变现有拉曼光谱仪光源的前提下，增加激发光的利用效率，充分利用激发能量，使其适用于超痕量样品的检测，并得到期望的效果，适用于国土安全，环境监测，食品安全及医疗卫生等领域。

本发明的双光程拉曼光谱仪，包括拉曼光谱仪本体和检测头组件，所述检测头组件包括外壳和设置在外壳内的双光路组件，双光路组件至少包括沿激发光方向设置的一个凸透镜和一个凹面镜，所述凸透镜与凹面镜共焦，待检测样品位于凸透镜与凹面镜共焦点。

进一步，所述壳体设有用于取放样品的取放口，取放口以可开合的方式设有用于遮光的密封盖；

进一步，所述密封盖以铰接的方式设置于壳体形成门形结构，密封盖的封盖尺寸大于取放口且与取放口的边缘径向外表面之间设有遮光垫；

进一步，所述壳体内设有用于放置待检测样品并使待检测样品位于凸透镜与凹面镜共焦点的托架或托盘，所述托架或托盘至少在凸透镜与凹面镜共焦点透光；

进一步，所述托架或托盘固定连接于密封盖可随密封盖开合而移出或放入；或者，所述托架或托盘固定设置于壳体内；

进一步，所述托盘或托架为平滑凹槽形托盘，平滑凹槽形托盘的开口向上且其底部最低点位于凸透镜与凹面镜共焦点；

进一步，所述平滑凹槽形托盘内表面为超疏水结构；

进一步，所述超疏水结构表面生长有用于表面增强的自组装纳米材料；

进一步，激发光内引入用于使待检测样品溶剂挥发的热光；

进一步，所述壳体内设有用于引入激发光并将拉曼信号光引出的二向色镜。

本发明的有益效果：本发明的双光程拉曼光谱仪，采用凸透镜与凹面镜相结合的结构，且待检测样品位于其共焦点，将激发过样品的激发光反射后再次激发样品，实现单光源双光程激发，同时，也能在聚焦透镜（凸透镜）有效接收立体角内收集到激光激发的样品前向散射的拉曼光谱，在不改变现有拉曼光谱仪光源的前提下，增加激发光的利用效率，充分利用激发能量，使其适用于超痕量样品的检测，可在现场分析中实现超高灵敏度即测即显示分析，可对超痕量样品给出定性定量结果，并得到期望的效果，具有较低的成本，适用于国土安全，环境监测，食品安全及医疗卫生等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的原理示意图；

图2为共焦点的样品处放大图；

图3为检测头组件纵向截面图；

图4为图3沿A向截面图；

图5为图4B处放大图。

具体实施方式