[发明专利]用于便携式拉曼光谱仪的散热结构和便携式拉曼光谱仪

说明书

本发明公开了一种用于便携式拉曼光谱仪的散热结构和便携式拉曼光谱仪，所述用于便携式拉曼光谱仪的散热结构包括导热块(2)、热管压片(3)、热管(4)和热管固定片(6)，导热块(2)的正面设有凹槽(21)，导热块(2)与热管压片(3)连接，热管(4)的蒸发段(41)固定于凹槽(21)的底面与热管压片(3)之间，热管(4)的冷凝段(43)与热管固定片(6)连接。该用于便携式拉曼光谱仪的散热结构能够有效将探测器发热端的热量散出，将探测器控制在‑10℃的工作温度，直接提高了便携式拉曼光谱仪的整体性能，并且对仪器进一步小型化，模块化提供了可能。

技术领域

本发明涉及光学测试设备领域，具体的是一种用于便携式拉曼光谱仪的散热结构，还是一种含有该用于便携式拉曼光谱仪的散热结构的便携式拉曼光谱仪。

背景技术

手持式拉曼光谱仪具有信息丰富、分析能力强、处理速度快、样品无需预处理、使用方便等特点，使其广泛用于水污染检测、毒品走私、大气质量检测、文物鉴别、药品检测等领域。

一般拉曼光谱仪主要由激光光源、样品台、外光路采集系统、内光路、检测器和数据处理系统组成。激光器发出激发光，通过反射镜、聚焦透镜后聚焦至样品。样品的拉曼散射光经反射镜反射后，由透镜准直送入分光元件，再由探测器检测到数据送上位机处理，就可以得到拉曼光谱。由于拉曼光谱信号很微弱，所以对于成像器件提出了更高的要求，阵列探测器光谱仪在工作时会产生很多噪声：包括光子噪声、转移噪声和暗电流噪声等。对于其他的噪声可以通过电路设计将其很好的抑制，但是对于暗电流噪声由于其大小与温度有关，想要提高采集设备的工作性能，控制探测器的工作温度就显得至关重要。半导体制冷法利用半导体的Peltier效应，体积小、功耗低，是便携检测仪器最常用的制冷方法。

工作环境温度提高5℃-7℃，探测器的暗电流就会增加一倍，而且随着温度的增加暗电流增长的速度会越来越快，同时，拉曼光谱测量需要较长的积分时间，积分时间的增长也会增加暗电流噪声。因此，需要对探测器进行制冷并做好散热，良好的散热是获得最低冷端温度的先决条件。

发明内容

为了提高散热效果，本发明提供了一种用于便携式拉曼光谱仪的散热结构和便携式拉曼光谱仪，该用于便携式拉曼光谱仪的散热结构能够有效将探测器发热端的热量散出，将探测器控制在-10℃的工作温度，直接提高了便携式拉曼光谱仪的整体性能，并且对仪器进一步小型化，模块化提供了可能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于便携式拉曼光谱仪的散热结构，包括导热块、热管压片、热管和热管固定片，导热块的正面设有凹槽，导热块与热管压片连接，热管的蒸发段固定于凹槽的底面与热管压片之间，热管的冷凝段与热管固定片连接。

导热块呈长条形结构，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，导热块的长度方向与Y轴平行，凹槽的底面平行于X轴和Y轴所在的平面。

凹槽的四周含有依次设置的第一围挡部、第二围挡部、第三围挡部和缺口部。

第一围挡部含有沿Y轴方向依次设置的第一扇热片、第一固定块、第二扇热片，第一扇热片与第二扇热片平行，第一扇热片平行于X轴和Z轴所在的平面，第一固定块内设有第一螺纹孔，第一螺纹孔的轴线与Z轴平行。

第二围挡部和缺口部内均设有第一安装通孔，第一安装通孔的轴线与Z轴平行，导热块在X轴和Z轴所在的平面上的投影呈T型。

第三围挡部含有沿Y轴方向依次设置的第一挡片、第二固定块、第三扇热片，第一挡片呈长条形结构，第一挡片的长度方向与Y轴平行，第二固定块内设有第二螺纹孔，第二螺纹孔的轴线与Z轴平行，第三扇热片平行于X轴和Z轴所在的平面。

热管压片呈长方形结构，热管压片的两端通过螺钉分别与第一围挡部和第三围挡部一一对应连接，热管的蒸发段的轴线与Y轴平行，热管的蒸发段与凹槽的底面之间连接有导热硅胶片。