一種便攜式拉曼光譜儀制造技術

本發明專利技術公開了一種便攜式拉曼光譜儀，包括：主系統，其包括有激光器、激光探頭、分析模塊和第一成像模塊，其中，所述激光器、激光探頭、所述分析模塊和所述第一成像模塊依次連接；以及微區系統，其包括有顯微鏡光學系統，其中，所述顯微鏡光學系統連接于所述激光器，所述顯微鏡光學系統還連接于所述分析模塊，所述顯微鏡光學系統的下方設置有可承載載玻片的樣品測試臺。本發明專利技術中，此便攜式拉曼光譜儀借由微區系統，大大降低了樣品量的需求；在僅使用主系統分析時，又可以開展常規的大樣品量的分析。本發明專利技術是對便攜式拉曼光譜儀的一種補充，可推動便攜式拉曼光譜儀的發展。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種分析儀器，尤其涉及一種便攜式拉曼光譜儀。
技術介紹
拉曼散射是光散射現象的一種，單色光束的入光光子與分子相互作用時可發生彈性碰撞和非彈性碰撞，在彈性碰撞過程中，光子與分子間沒有能量交換，光子只改變運動方向而不改變頻率，這種散射過程稱為瑞利散射。而在非彈性碰撞過程中，光子與分子之間發生能量交換，光子不僅僅改變運動方向，同時光子的一部分能量傳遞給分子，或者分子的振動和轉動能量傳遞給光子，從而改變了光子的頻率，這種散射過程稱為拉曼散射。拉曼譜線的數目、位移值的大小和譜帶的強度等都與物質分子的振動和轉動有關，這些信息都反映了分子的構象及其所處的環境。拉曼光譜技術從物質的分子振動光譜來識別和區分不同的物質結構，成為研究物質分子結構的有效手段。拉曼光譜的分析方法不需要對樣品進行前處理，也沒有樣品的制備過程，避免了一些誤差的產生，并且在分析過程中操作簡單、測定時間短、靈敏度高等優點。目前，拉曼光譜已廣泛應用于材料、化工、石油、高分子、生物、環保、地質等領域。拉曼光譜儀用于收集和檢測與入射光成直角的散射光，并對散射光光譜進行分析和處理，從而得出物質的分子結構。但是由于拉曼信號很弱，要求精密復雜的光學裝置，不利于現場測量，而光學纖維的發展為光學儀器的設計開辟了新的工作方式，使光譜儀可以采取探頭和儀器主體分離的方式，簡化了光學系統的結構，免除了繁瑣的調整過程，提高了使用的靈活性和可靠性，使拉曼光譜在線測量成為可能。這種用于在線測量的拉曼光譜就是便攜式拉曼光譜儀。當前所流行的兩種探頭，一種是插入式探頭，原理上，由兩路并排排列的光纖構成。使用時探頭直接浸入樣品，一路用于將激光傳送至樣品，另一路接收由樣品產生的散射光并將其傳回接收系統。另一種是外置式探頭，使用時探頭置于樣品之外，有兩路光纖， 激發光由一路光纖從光源傳至探頭，經過探頭的光學系統和樣品容器的透光窗口會聚于樣品。來自于樣品的散射光被探頭收集并經另一路光纖傳至接收系統。但上述兩種方式均存在問題，就是進行分析所需要的樣品量較大，這樣就又限制了拉曼光譜儀的應用，也限制了便攜式拉曼光譜儀的發展。
技術實現思路
本專利技術針對上述技術問題，設計開發了一種便攜式拉曼光譜儀。本專利技術中，將微區系統集成入拉曼光譜儀系統，并在此基礎上形成了便攜式拉曼光譜儀。此便攜式拉曼光譜儀借由微區系統，可以實現對樣品表面的微米級分析，大大降低了樣品量的需求；在僅使用主系統分析時，又可以開展常規的大樣品量的分析。因此，本專利技術是對便攜式拉曼光譜儀的一種補充，可推動用于在線分析的便攜式拉曼光譜儀的發展。本專利技術提供的技術方案為一種便攜式拉曼光譜儀，包括主系統，其包括有激光器、激光探頭、分析模塊和第一成像模塊，其中，所述激光器、激光探頭、所述分析模塊和所述第一成像模塊依次連接；以及微區系統，其包括有顯微鏡光學系統，其中，所述顯微鏡光學系統連接于所述激光器，所述顯微鏡光學系統還連接于所述分析模塊，所述顯微鏡光學系統的下方設置有可承載載玻片的樣品測試臺。 優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀中，所述主系統的激光器、分析模塊和第一成像模塊以及所述微區系統均設置于一箱體內，所述激光探頭位于所述箱體外側，其中，所述箱體在與所述樣品測試臺對應的位置設置有一狹長的孔，所述樣品測試臺通過所述狹長的孔與所述箱體的外部相通，所述箱體的一側還設置有顯示器，所述顯示器與所述第一成像模塊連接。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀中，所述箱體上方還設置有一提拉裝置。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀，還包括控制芯片，其中，所述主系統連接于所述控制芯片，所述主系統受所述控制芯片控制，所述激光器向所述激光探頭發出激光，所述分析模塊對拉曼信號進行采集和分析，所述第一成像模塊顯示拉曼譜圖，并且，所述微區系統也連接于所述控制芯片，所述微區系統受所述控制芯片控制，所述激光器向所述顯微鏡光學系統發出激光，所述顯微鏡光學系統將激光聚焦于位于所述樣品測試臺的載玻片上的樣品，并將拉曼信號傳遞給所述分析模塊。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀，所述微區系統還包括掃描裝置和第二成像模塊，其中，所述掃描裝置連接于所述控制芯片，對位于所述樣品測試臺的載玻片上的樣品進行掃描，所述第二成像模塊連接于所述分析模塊，所述第二成像模塊還連接于所述控制芯片，所述第二成像模塊受所述控制芯片控制顯示拉曼譜圖，且所述箱體的顯示器也與所述第二成像模塊連接。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀，還包括電源芯片，所述電源芯片連接于所述控制芯片，同時連接于所述主系統和微區系統，聽述電源芯片受所述控制芯片控制，向所述主系統供電，或所述電源芯片受所述控制芯片控制，同時向所述主系統和微區系統供電。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀，所述微區系統還包括滑臺，其與所述顯微鏡光學系統連接，帶動所述顯微鏡光學系統相對于所述樣品測試臺上下運動。優選的是，所述的便攜式拉曼光譜儀，所述微區系統還包括滑臺，其與所述樣品測試臺連接，帶動所述樣品測試臺相對于所述顯微鏡光學系統上下運動。本專利技術所述的便攜式拉曼光譜儀，將微區系統集成入拉曼光譜儀系統，并在此基礎上形成了便攜式拉曼光譜儀。此便攜式拉曼光譜儀借由微區系統，可以實現對樣品表面的微米級分析，大大降低了樣品量的需求；在僅使用主系統分析時，又可以開展常規的大樣品量的分析。因此，本專利技術是對便攜式拉曼光譜儀的一種補充，可推動用于在線分析的便攜式拉曼光譜儀的發展。附圖說明圖1為本專利技術所述的便攜式拉曼光譜儀的內部結構示意圖。圖2為本專利技術所述的便攜式拉曼光譜儀的外部結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。如圖1和圖2所示，本專利技術提供一種便攜式拉曼光譜儀，包括主系統，其包括有激光器3、激光探頭、分析模塊2和第一成像模塊，其中，所述激光器3、激光探頭、分析模塊 2和第一成像模塊依次連接；以及微區系統，其包括有顯微鏡光學系統6，其中，所述顯微鏡光學系統6連接于所述激光器3，所述顯微鏡光學系統6還連接于所述分析模塊2，所述顯微鏡光學系統6的下方設置有可承載載玻片的樣品測試臺11。上述便攜式拉曼光譜儀就是在拉曼光譜主系統上集成了微區系統。上述主系統包含了激光器3、激光探頭、分析模塊2和第一成像模塊(未示出)，并且，上述四部分依次連接。其中，第一成像模塊集成于分析模塊2內部。使用主系統進行在線檢測時，激光器3生成的激光經由激光探頭8照射于樣品表面，激光探頭同時對來自于樣品表面的散射光進行收集，并傳遞至分析模塊2對此拉曼信號進行采集和分析，分析結果經由第一成像模塊以拉曼譜圖的形式顯示于顯示器15。上述分析過程主要是針對樣品量較大的情況，在樣品量較小時，則啟動微區系統。 使用微區系統時，激光器3所發生的激光進入顯微鏡光學系統6的光路，承載有樣品的載玻片位于樣品測試臺7，顯微鏡光學系統6對激光聚焦，并將照射于樣品，樣品散射光再經由顯微鏡光學系統6傳遞至分析模塊2，從而可對拉曼信號進行采集和分析，分析結果由第二成像模塊1以拉曼譜圖的形式顯示于顯示器15。顯微鏡光學系統6對激光具有聚焦功能， 縮小檢測區域，也就降低了對樣品量的需要。一般情況下，便攜式拉曼光譜儀不具備微區系統，本專利技術的便攜式拉曼光譜儀集成了微區系統，實現了本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，包括：主系統，其包括有激光器、激光探頭、分析模塊和第一成像模塊，其中，所述激光器、激光探頭、所述分析模塊和所述第一成像模塊依次連接；以及微區系統，其包括有顯微鏡光學系統，其中，所述顯微鏡光學系統連接于所述激光器，所述顯微鏡光學系統還連接于所述分析模塊，所述顯微鏡光學系統的下方設置有可承載載玻片的樣品測試臺。

【技術特征摘要】
1.一種便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，包括主系統，其包括有激光器、激光探頭、分析模塊和第一成像模塊，其中，所述激光器、激光探頭、所述分析模塊和所述第一成像模塊依次連接；以及微區系統，其包括有顯微鏡光學系統，其中，所述顯微鏡光學系統連接于所述激光器， 所述顯微鏡光學系統還連接于所述分析模塊，所述顯微鏡光學系統的下方設置有可承載載玻片的樣品測試臺。2.如權利要求1所述的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述主系統的激光器、分析模塊和第一成像模塊以及所述微區系統均設置于一箱體內，所述激光探頭位于所述箱體外側，其中，所述箱體在與所述樣品測試臺對應的位置設置有一狹長的孔，所述樣品測試臺通過所述狹長的孔與所述箱體的外部相通，所述箱體的一側還設置有顯示器，所述顯示器與所述第一成像模塊連接。3.如權利要求2所述的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，所述箱體上方還設置有一提拉裝置。4.如權利要求2所述的便攜式拉曼光譜儀，其特征在于，還包括控制芯片，其中，所述主系統連接于所述控制芯片，所述主系統受所述控制芯片控制，所述激光器向所述激光探頭發出激光，所述分析模塊對拉曼信號進行采集和分析，所述第一成像模塊顯示拉曼譜圖， 并且，所述微區系統也連接于所述控制芯片，所述微區系統受所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁丁，趙喜，吳紅彥，紀軍，
申請(專利權)人：北京華泰諾安科技有限公司，
類型：發明
國別省市：11