[实用新型]一种用于顶空—表面增强拉曼检测的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于顶空—表面增强拉曼检测的装置，属于分析仪器技术领域。

背景技术

表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）作为一种强有力的原位分析技术，不仅可以像普通拉曼光谱一样能够提供分子结构的特征光谱，而且还可以极大的增强被测分子的拉曼信号，通常可以增强6个数量级以上，有时甚至可以达到14个数量级，足以进行单分子检测。表面增强拉曼光谱能得到高分辨振动信号并且可以得到检测物的结构信息，表面增强拉曼散射技术被广泛的应用于生物医学、催化监测、环境监测、检测联用技术和传感器等领域中。表面增强拉曼光谱通常只是对拉曼信号进行检测，而通常环境有机污染物所处的基质成分复杂，其中的很多物质会对表面增强拉曼检测过程造成干扰，从而不能直接利用表面增强拉曼技术进行检测。

顶空气相色谱分析，也有人称之为液上气相色谱，是指对液体或固体中挥发成分的蒸汽相进行气相色谱分析的一种间接测定方法，其基本理论依据是在一定条件下气相和凝聚相（液相或固相）之间存在着分配平衡，气相的组成能反映凝聚相的组成，定量取气体进样测定。顶空气相色谱不但利用了气液平衡形成的有效分离能力，又利用了气相色谱检测仪的高灵敏度和选择性，我们可以把顶空分析看成是一种气相萃取方法，即用气体作“溶剂”来萃取样品中的挥发性或半挥发性成分，顶空气相色谱法相对于溶剂提取方法对样品中微量的有机挥发性物质分析具有更高的灵敏度，同时顶空分析法在分析过程中无需采用有机溶剂进行提取，大大减少了对分析人员和环境的危害，因而，顶空分析就是一种理想的样品净化方法，克服了传统的液液萃取里共萃取物的干扰。顶空气相色谱法可以直接得到样品所释放出的气体的化学组成，但在实际应用过程中，顶空气相色谱分析存在以下缺点：1）仪器较大，占据较大的实验室空间，且价格昂贵，成本高，2）取样路径相对较长，操作需传送线，传送线的使用样品存在潜在的携带物及活性点，造成检测不准确；3）顶空进样使用气密针将顶空气体定量的转移入气相色谱仪进样口，为手动进样，重复性差；4）顶空气相色谱对气相色谱条件要求严格，通过顶空取样再进行色谱分析，分析时间长，步骤繁琐。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用于顶空—表面增强拉曼检测的装置。本装置可以对环境有机污染物特别是挥发性和半挥发性有机污染物的快速分析检测，分析时间短、效率高，本实用新型的装置体积小，携带方便，可以对有机污染物原位检测，且检测准确。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于顶空-表面增强拉曼检测的装置，其特征在于，包括拉曼光谱仪和顶部带有瓶塞的顶空瓶，拉曼光谱仪包括壳体，所述壳体内设置有激光器、光谱仪、控制装置、显示装置和电源，所述控制装置分别与所述激光器、光谱仪、显示装置和电源连接，所述激光器和光谱仪分别通过光纤与一拉曼探头连接，拉曼光谱仪信号连接在计算机终端上，所述的顶空瓶上设置有表面增强拉曼探针的接触结构，表面增强拉曼探针的针头插入接触结构内并与顶空瓶内连通，激光器的激光探头位于顶空瓶外，并与表面增强拉曼探针的针头相对，激光器的激光探头距离表面增强拉曼探针的针头6-12mm。

本本实用新型优选的，所述的表面增强拉曼探针的针头形状为针状、圆盘状或片状。

本实用新型优选的，所述顶空瓶的瓶体为石英瓶体，在顶空瓶顶部的瓶塞上设置有插入孔，该插入孔为表面增强拉曼探针的接触结构，所述的表面增强拉曼探针穿过插入孔竖直插入顶空瓶内，所述的表面增强拉曼探针的针头形状为针状，激光器的激光探头与顶空瓶瓶体内的表面增强拉曼探针针头相对。

本实用新型优选的，所述的顶空瓶侧壁上部设置有横向的插入口，该插入口为表面增强拉曼探针的接触结构，所述的表面增强拉曼探针的针头形状为圆盘状，表面增强拉曼探针经插入口横向插入顶空瓶内，激光器的激光探头与顶空瓶瓶体内表面增强拉曼探针的针头相对，所述顶空瓶的瓶体为石英瓶体。

进一步优选的，所述的插入口设置在距离顶空瓶瓶底45-60mm处。

本实用新型优选的，所述的顶空瓶侧壁上部连接有横管，所述横管末端垂直连接有竖管，竖管的顶部设置有激光测试窗口，所述激光测试窗口为石英窗口，所述的横管和竖管为表面增强拉曼探针的接触结构，所述的表面增强拉曼探针的针头形状为圆盘状，表面增强拉曼探针从下至上竖直插入竖管内并且与激光测试窗口相对，激光器的激光探头与激光测试窗口相对。