样品池内置式拉曼光谱仪的制作方法

本实用新型涉及检测设备技术领域，具体而言，涉及一种样品池内置式拉曼光谱仪。

背景技术：

光谱仪是指能够在进行光谱成像时使用的产品，方便在检测活动中使用，拉曼光谱仪通过激发并检查物质的拉曼光谱实现物质成分鉴别，由于无需样品制备，检测性能快速、准确，拉曼光谱仪广泛适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面，研究物质成分的判定与确认；还可以应用于刑侦及珠宝行业，进行毒品的检测及宝石的鉴定。该仪器以其结构简单、操作简便、测量快速高效准确，以低波数测量能力著称；采用共焦光路设计以获得更高分辨率，可对样品表面进行微米级的微区检测，也可用此进行显微影像测量。随着半导体激光器和制冷型ccd探测器的发展，传统的体积庞大的拉曼光谱仪已可以做到手持化。

原有的手持式拉曼光谱仪测试液体样品时，都是用手拿着设备对准样品检测，很容易出现手抖或其他振动，影响测试结果，并且难以实现避光，因此往往通过将液体待测样品取样于样品瓶中，通过辅助工具将样品瓶固定在拉曼探头前进行检测。

例如，公开号为cn20650092u的实用新型专利公开了一种手持式拉曼光谱仪支架，其包括底板、样品池、避光盖、压杆装置，其中样品池设置于底板上，样品池上设置有止光器和弹簧碰珠，样品池中间位置开设有放置样品的样品池槽，样品池前端设置有探头槽；避光盖通过可活动的避光盖轴和样品池连接，避光盖和开设于样品池上的滑动长槽相配合；压杆装置设置于底板上。提供一种既方便样品精确放置，同时能够方便固定手持式光谱仪的装置。

再如，公开号为cn20853419u的实用新型专利公开了一种手持式拉曼光谱仪的液体检测装置，包括底座，所述底座一侧设有通孔，所述底座上可拆卸连接有测试槽组件，所述底座与测试槽组件连接时形成测试槽，所述测试槽上端可拆卸连接有遮光罩，本实用新型通过遮光处理，使得在对待测样品进行测量时可以有效的解决周围光信号对测试结果的影响，而且在测试的过程中还可以是待测样品与测试头保持相对静止，可以有效的避免测试过程中的手抖或其他振动对测试结果造成影响。

虽然上述的技术方案实现了对于样品瓶的稳定控制，并且实现了遮光功能，但是需要通过复杂的配件结构来实现，使用过程繁琐。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种样品池内置式拉曼光谱仪。

根据本技术方案提供的一种样品池内置式拉曼光谱仪，其包括壳体和样品池，所述样品池位于所述壳体内部且所述样品池的开口位于所述壳体的一端，所述样品池的底部开设有通光窗口，拉曼光谱仪的第一检测物镜位于所述壳体内且正对所述通光窗口，所述第一检测物镜的一个焦点位于所述样品池内。

进一步的，所述样品池内置式拉曼光谱仪还包括样品瓶，所述样品瓶可匹配放置在所述样品池内，当所述样品瓶的底部与所述样品池底部相接时，所述第一检测物镜的一个焦点位于所述样品瓶内部。

进一步的，所述样品池内置式拉曼光谱仪还包括可拆卸的设置在所述样品池上的盖子，所述盖子用于封闭所述开口。

进一步的，所述盖子的底端设置有吸盘，所述吸盘用于吸取所述样品瓶。

进一步的，所述样品池与所述样品瓶均为圆柱状。

进一步的，所述样品池与所述壳体一体成型。

进一步的，所述样品池为固定在所述壳体上的独立结构。

进一步的，所述样品池内置式拉曼光谱仪还包括光路组件和光谱仪主机，所述光路组件用于产生激光并将激光聚焦于待测样品后将获得的所述待测样品的拉曼散射光汇聚进入所述光谱仪主机，所述光谱仪主机用于对所述拉曼散射光进行检测从而得到拉曼光谱。

进一步的，所述光路组件包括激光器、第一准直透镜、第一滤光片、二向色镜、第二滤光片、第二准直透镜和所述第一检测物镜；其中，所述激光器发射出的激光依次通过所述第一准直透镜和第一滤光片后，经所述二向色镜反射，再通过所述第一检测物镜聚焦于待测样品；激光激发待测样品后产生的拉曼散射光经所述二向色镜透射后通过第二滤光片，再经所述第二准直透镜会聚后进入所述光谱仪主机。

进一步的，所述光谱仪主机包括光栅和ccd探测器。

本实用新型的拉曼光谱仪采用了内置式的样品池结构，样品池凹陷设置于光谱仪内部，样品瓶放置在样品池内进行检测，整体结构简单，无需复杂的辅助构件，可以实现天然避光，有效的解决环境中的光信号对测试结果的影响，可以通过样品池来实现对样品瓶的定位和固定，使得样品瓶与拉曼光谱仪保持相对静止，避免样品瓶振动对测试结果造成影响。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，使得本实用新型的其它特征、目的和优点变得更明显。本实用新型的示意性实施例附图及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性的给出了本实用新型一种拉曼光谱仪的结构参考图；

图2示意性的给出了本实用新型拉曼光谱仪样品池部分的俯视图；

图3为图2中的a-a剖视图；

图4为图2中的b-b剖视图；

图5为图3中的c-c剖视图；

图6示意性的给出了本实用新型中样品瓶的结构参考图；

图7示意性的给出了本实用新型中盖子的立体结构参考图；以及

图8示意性的给出了本实用新型拉曼光谱仪内部的光路结构图。

1、壳体；2、样品池；201、开口；202、通光窗口；203、第二连接件；204、固定板；205、安装槽；206、滑槽；3、样品瓶；4、盖子；401、吸盘；402、第一连接件；403、插入部；404、第一锁定部；405、手持部；406、凸起；407、第一橡胶圈；5、光路组件；501、第一检测物镜；502、激光器；503、第一准直透镜；504、第一滤光片；505、二向色镜；506、第二滤光片；507、第二准直透镜；6、光谱仪主机；7、电源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其单元。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本技术方案提供的一种样品池内置式拉曼光谱仪，如图1-5所示，其包括壳体1和样品池2，样品池2位于壳体1内部且样品池2的开口201位于壳体1的一端，样品池2的底部开设有通光窗口202，拉曼光谱仪的第一检测物镜501位于壳体1内且正对通光窗口202，第一检测物镜501的一个焦点位于样品池2内。本实施例提供的拉曼光谱仪采用了内置式的样品池2，样品池2凹陷设置于光谱仪内部，可以把盛装有待测液体样品的样品瓶放置在样品池2内进行检测，整体结构简单，无需复杂的辅助构件，由于样品池2为在主体结构上的凹陷设置，可以实现天然避光，有效的解决环境中的光信号对测试结果的影响，此外，可以通过使用形状与样品池2的结构相匹配的样品瓶，或者将样品池2的结构设计成与样品瓶的结构相适应，使得样品瓶放入样品池2后可以有效的固定，从而实现对样品瓶的定位和固定，使得样品瓶与拉曼光谱仪保持相对静止，避免样品瓶的振动对测试结果造成影响。

在一些实施例中，如图1和图6所示，样品池内置式拉曼光谱仪还包括样品瓶3，样品瓶3可匹配放置在样品池2内，当样品瓶3的底部与样品池2底部相接时，第一检测物镜501的一个焦点位于样品瓶3内部，以避免第一检测物镜501的焦点落在样品瓶2的底部或壁上，造成检测结果不准确。优选的，样品瓶3的盖子为不透光结构，这样样品瓶3放置在样品池2中可以进一步减少光线进入到样品瓶内。

在一些实施例中，如图1和图7所示，样品池内置式拉曼光谱仪还包括可拆卸的设置在样品池2上的盖子4，盖子4用于封闭开口201，可以完全阻挡外界环境中的光线进入到样品池2内，并且通过盖子4的作用可以将样品瓶3进行限位，使其定位于样品池2内，进一步提高样品瓶3在样品池2内的固定效果，提高检测效果。

由于样品池具有一定的深度，且通常样品池2的深度要大于样品瓶3的高度。在将样品瓶3放入样品池2的时候，会有一段自由落体的过程，容易因为撞击对样品池2或样品瓶3造成损坏；此外，放入样品池2内的样品瓶3用手取出，只能讲样品池倒置，使得样品瓶3在样品池2内掉出或滑出，操作不便且容易造成设备损坏。为了解决上述技术问题，如图7所示，在一些实施例中，盖子4的底端设置有吸盘401，吸盘401用于吸取样品瓶3，可通过盖子4上的吸盘401吸住样品瓶3的盖子，将其放入样品池2或将其从样品池2中取出。此外，当将盖子4封闭开口201后，通过盖子4的作用将样品瓶3挤压限位于样品池2内，由于吸盘401为弹性材质，吸盘401可以介于盖子4和样品瓶3之间起到缓冲作用。

在一些实施例中，样品池2与壳体1可以为一体成型，在另外的一些实施例中，样品池2为固定在壳体1上的独立结构，通过连接件将二者进行可拆卸的连接。优选的，如图所示，样品池2内的容纳空间与样品瓶3均为圆柱状。

如图1所示，样品池内置式拉曼光谱仪还包括有光路组件5和光谱仪主机6，光路组件5用于产生激光并将激光聚焦于待测样品后将获得的待测样品的拉曼散射光汇聚进入光谱仪主机6，光谱仪主机6用于对拉曼散射光进行检测从而得到拉曼光谱。作为一种可选的实现方式，如图所示，光路组件5包括激光器502、第一准直透镜503、第一滤光片504、二向色镜505、第二滤光片506、第二准直透镜507和第一检测物镜501；其中，如图8所示，激光器502发射出的激光依次通过第一准直透镜503和第一滤光片504后，经二向色镜505反射，再通过第一检测物镜501聚焦于待测样品；激光激发待测样品后产生的拉曼散射光经二向色镜505透射后通过第二滤光片506，再经第二准直透镜507会聚后进入光谱仪主机6。作为一种可选的实现方式，光谱仪主机6包括光栅和ccd探测器。其中，拉曼光谱仪通过电源7为激光器等元器件供电。

在一些实施例中，如图2-7所示，盖子4包括依次连接的插入部403、第一锁定部404和手持部405，样品池2的开口201处设置有固定板204，第一连接件402设置在第一锁定部404朝向固定板204的一侧，第二连接件203设置在固定板204朝向第一锁定部404的一侧，插入部403和样品池2的内部空腔均为圆柱状。插入部403用于与样品池的内部空腔进行匹配，第一锁定部404用于与固定板204相抵接，实现盖子4与样品池2在插入方向上的限位，此时，插入部403完全插入样品池2的空腔内，限定了盖子4的插入深度；手持部405用于操作者手持，其上可以设置如图所示的平面形状便于手部捏取和控制。在使用过程中，操作人员通过手部拿着手持部405将插入部403通过开口201插入样品池2的内部空腔中，使得第一锁定部404与固定板204贴合限位，通过转动手持部404进而调整第一连接件402的位置，使其正对第二连接件203，实现第一连接件402与第一连接件203的匹配连接，进而实现盖子4与样品池2的匹配固定。插入部403的表面设置有至少一个凸起406，样品池2的内壁形成有与凸起406相匹配的安装槽205，安装槽205自开口201沿轴向延伸，延伸长度为凸起406与第一锁定部404之间的距离。通过凸起406和安装槽205的配合可以进一步提高安装过程中限位的精确度，具体的，可以设计为当凸起406与安装槽正对时，第一连接件402与第二连接件203也为正对设置的状态，随着凸起406沿安装槽205逐渐插入，第一锁定部404逐渐靠向固定板204，由于安装槽205自开口201沿轴的延伸长度为凸起406与第一锁定部404之间的距离，故当凸起406插入至安装槽205的底部后，第一锁定部404恰好与固定板204贴合，从而实现第一连接件与第二连接件的匹配连接，最终通过安装槽205和凸起406的配合实现了盖子4在周向的定位，通过第一连接件402与第二连接件203的配合实现盖子4在轴向和周向的定位。在安装槽205远离开口201的一端形成有沿样品池2内壁周向开设的滑槽206，盖子4沿轴线旋转过程中凸起406可在滑槽206内滑动，以盖子的旋转中心线为轴线，即以样品池内圆柱形空腔的旋转中心线为轴线，凸起406与第一连接件402之间的圆心角为安装槽205与第二连接件203之间的圆心角的一半。滑槽206通过与凸起406的配合从而实现了对盖子在轴向的定位，由于在使用过程中，盖子沿轴向脱离的干扰因素会更强，该设置方式大大提高了连接的稳定性。凸起406与第一连接件402之间的圆心角为安装槽205与第二连接件203之间的圆心角的一半，即为滑槽206所对应的圆心角，可以保证当凸起406旋转至滑槽206的端部后，第一连接件402恰好旋转至第二连接件203的位置，实现匹配连接。

在一些实施例中，如图6所示，插入部403上套设有第一橡胶圈407，可以使得盖子4与样品池2连接的更加紧密牢固。

需要说明的是，根据上述实施例的拉曼光谱仪还可以包括控制组件、显示组件以及通信组件等其他必要组件或结构，并且对应的布置位置和连接关系均可参考现有技术中的拉曼光谱仪，各未述及结构的连接关系、操作及工作原理对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。