[发明专利]一种可同时探测拉曼光谱与近红外光谱的二合一探头

说明书

本发明请求保护一种可同时探测拉曼光谱与近红外光谱的二合一探头，属于探测技术领域。其工作原理为：近红外光源经由光纤分束器出射后经第一准直镜准直，经过第一二向色镜后，由第二准直镜会聚于样品处；样品产生的近红外吸收光谱经第二准直镜准直后依次透过第一二向色镜及第一准直镜，由光纤分束器传到近红外光谱模块中；激发光源经由第三准直镜准直后透过带通滤光片，通过第二二向色镜、第一二向色镜的反射后，由第二准直镜会聚于样品处，由激发光源激发出的拉曼光谱经第二准直镜准直后，由第一二向色镜反射，依次透过第二二向色镜、第一滤光片、第二滤光片，由第四准直镜会聚后由光纤传到拉曼光谱模块。

技术领域

本发明属于辐射探测领域，尤其涉及可同时探测拉曼光谱与近红外光谱的二合一探头技术。

背景技术

拉曼光谱反映了被测物质的分子振动信息，属于物质的指纹光谱。在对物质的检测中，拉曼光谱技术具有检测时间短、准确度高、可透过透明或半透明包装测试、可测固态，液态，气态三种状态的物质、样品无需预处理等优点。现在的拉曼光谱技术应用的十分广泛，已经包括了药品、食品安全、化学物品、安检、文物鉴定、宝石鉴定等各个方面。

近红外光谱仪(Near Infrared Spectrum Instrument，NIRS)是介于可见光(Vis)和中红外(MIR)之间的电磁辐射波，美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为780-2526nm的区域，是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区。近红外光谱区与有机分子中含氢基团(O-H、N-H、C-H)振动的合频和各级倍频的吸收区一致，通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品中有机分子含氢基团的特征信息，而且利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低，不破坏样品，不消耗化学试剂，不污染环境等优点，因此该技术受到越来越多人的青睐。

但是目前没有对近红外光谱和拉曼光谱同时进行检测的仪器和设备，经过试验证明，同时运用经过两种光谱的分析，相辅相成，使测试结果更加准确，信息更加丰富，因此提供一种可同时探测拉曼光谱与近红外光谱的二合一探头就显得尤为重要。拉曼光谱主要对被测物质起到识别作用，达到定性的目的，近红外吸收光谱主要是对被测物起到定量的检测，两者结合，可实现被测物的定性、定量的检测。目前市场上还没有将这两种技术结合使用，并且实现近红外、拉曼光谱用同一探头同时检测的产品。现在市场上实现定性定量同时检测的几乎都是色谱法，但是其仪器体积较大，不易移动，此发明使用光谱实现定性定量的同时检测，可极大增加其检测的方便性。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种提高检测精度的拉曼与近红外可同时工作的二合一探头。本发明的技术方案如下：

一种可同时探测拉曼光谱与近红外光谱的二合一探头，其包括：近红外光源(1)、近红外光谱模块(2)、光纤分束器(3)、第一准直镜(4)、第一二向色镜(5)、第二准直镜(6)、激发光源(8)、第三准直镜(9)、带通滤光片(10)、第二二向色镜(11)、第一滤光片(12)、第二滤光片(13)、第四准直镜(14)及拉曼光谱模块(15)；其中，第一准直镜(4)、第二准直镜(6)、第三准直镜(9)平行设置，第四准直镜(14)垂直设置，第一二向色镜(5)与第二二向色镜(11)呈45度倾斜设置，第一滤光片(12)及第二滤光片(13)均垂直设置；

所述近红外光源(1)用于产生产生近红外光，近红外光源(1)经由光纤分束器(3)出射后经第一准直镜(4)准直，经过第一二向色镜(5)后，由第二准直镜(6)会聚于样品处(7)；样品(7)产生的近红外吸收光谱经第二准直镜(6)准直后依次透过第一二向色镜(5)及第一准直镜(4)，由光纤分束器(3)传到近红外光谱模块(2)中；近红外光谱模块(2)是一个分光器，将吸收后的光分成吸收光谱，并用探测器对吸收光谱进行探测；