[发明专利]微小型激光荧光光谱仪及光谱检测方法

权利要求书

1.一种微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：包括激光发射系统、分光系统、探测系统和数据处理系统，其中所述激光发射系统、分光系统以及探测系统集成在壳体内，在所述壳体的前端面上开设有两个通孔，分别记做第一通孔和第二通孔，所述激光发射系统包括相连接的激光器以及激光控制电源，所述激光器射出的激光经由所述第一通孔射出，所述激光控制电源连接至USB集线器，所述USB集线器连接至设置在所述壳体上的USB接口，在所述壳体内沿着从所述第二通孔入射光的传播方向依次设有分光系统、会聚镜头以及探测系统；所述探测系统连接至所述USB集线器，所述USB接口还与数据处理系统相连接。

2.根据权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：所述分光系统采用光栅或棱镜色散结构。

3.根据权利要求2所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：所述探测系统采用阵列探测器，所述阵列探测器采用高灵敏阵列CCD或CMOS。

4.根据权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：在所述分光系统前端放置长波通滤光片。

5.根据权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：将所述激光器相对于分光系统光轴倾斜放置，使所述激光器形成的激光发射光路与所述分光系统光轴形成小于90°的夹角。

6.根据权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：将所述激光器相对于分光系统光轴平行放置，在所述壳体的前端经连接件设置平面反射镜，使所述激光器射出的激光经所述平面反射镜进行反射，该反射激光的光路与分光系统光轴形成小于或者等于90°的夹角。

7.根据权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪，其特征在于：将所述激光器相对于分光系统光轴平行放置，在所述第一通孔处设置第一光纤接口，在所述第二通孔处设置第二光纤接口，采用Y型光纤，所述Y型光纤的两端分别与所述第一光纤接口和第二光纤接口相连接，其第三端用于放置在待检测样品的检测位置处。

8.一种基于权利要求1所述的微小型激光荧光光谱仪的光谱检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1、将待检测样品置于所述微小型激光荧光光谱仪的前端；步骤2、使所述激光器输出脉冲方式的激光；步骤3、当有激光照射待检测样品时，待检测样品受激光照射激发产生荧光；步骤4、包含背景光信号的激光诱导荧光信号被所述分光系统色散为不同波长的单色光，所述单色光经会聚镜头后由探测系统接收按波长依次排列的光谱；步骤5、所述探测系统将上述光谱信号传输至所述数据处理系统中；步骤6、当无激光照射待检测样品时，包含环境的背景光信号被所述分光系统色散为不同波长的单色光，所述单色光经会聚镜头后由探测系统接收按波长依次排列的光谱；步骤7、所述探测系统将上述光谱信号传输至所述数据处理系统中；步骤8、所述数据处理系统将步骤5和步骤7中的相邻两帧光谱信号进行相减处理，即可获得扣除背景光信号干扰的光谱信号，并将得到的光谱曲线进行显示；步骤9、重复步骤3至步骤8，实现快速实时显示扣除背景光后的光谱测量曲线。

9.根据权利要求8所述的光谱检测方法，其特征在于：在所述步骤3和步骤4之间还设有步骤31，通过长波通滤光片，滤除待检测样品散射的激光干扰信号。