拉曼光谱检测光路装置及其检测方法
【专利摘要】本发明提供一种拉曼光谱检测光路装置。所述拉曼光谱检测光路装置包括光源组件，用于发射激发光于被检测物并产生拉曼光谱；透镜，用于收集光源组件照射到被检测物时所产生的拉曼光谱，并将所述拉曼光谱聚焦成光点；光纤，所述光纤一端呈圆柱状分布，另一端呈扁平状分布，所述光纤的圆柱状一端用于收集所述透镜所聚焦的光点，其扁平状一端则用于将所述光点排列成窄条光后输出；光栅及光电检测器。本发明还提供一种拉曼光谱检测光路装置的检测方法。本发明的拉曼光谱检测光路装置及其检测方法通过将光纤一端设计成圆柱状，另一端设计成扁平状，从而将聚焦的光点排列成窄条光而实现高倍聚焦，提高对微弱拉曼光谱的检测能力。
【专利说明】
拉曼光谱检测光路装置及其检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及拉曼光谱检测设备，具体地，涉及一种拉曼光谱检测光路装置。
【背景技术】
[0002]光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射，弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分，统称为拉曼散射，所对应的光称作拉曼光谱。拉曼光谱属于分子的振动光谱，因此，通过检测物质所激发出的拉曼光谱即可获知被检物的物质及成分构成。
[0003]目前，拉曼光谱常被应用于医药领域，尤其是药物成分的分析，因此拉曼光谱检测仪在药物分析时受到了研发人员的广泛应用。现有的用于药物分析的拉曼光谱检测仪包括光源组件、透镜、光栅及光电检测器，通过光源组件照射被检测物使其产生拉曼光谱，进而经过透镜聚焦其收集的拉曼光谱并发射到光栅上，拉曼光谱经过光栅的反射后色散在光电检测器上，从而获得拉曼光谱数据。
[0004]但是，现有用于药物分析的拉曼光谱检测仪存在相应的问题，由于该结构的拉曼光谱检测仪的聚焦能力差，采用狭缝获取光条，因此微弱的拉曼光谱不易检测，严重影响对被检测药物的分析精确性。
[0005]所以，有必要提供一种改进的拉曼光谱检测装置，来克服上述缺陷。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的拉曼光谱检测仪存在的聚焦能力差导致微弱的拉曼光谱不易检测的技术问题，本发明提供一种聚焦能力强进而使得微弱的拉曼光谱易于被检测的拉曼光谱检测光路装置。
[0007]本发明提供一种拉曼光谱检测光路装置，包括光源组件，用于发射激发光于被检测物并产生拉曼光谱;光路聚焦组件，其包括:透镜，用于收集光源组件照射到被检测物时所产生的拉曼光谱，并将所述拉曼光谱聚焦成光点;光纤，所述光纤一端呈圆柱状分布，另一端呈扁平状分布，所述光纤的圆柱状一端用于收集所述透镜所聚焦的光点，其扁平状一端则用于将所述光点排列成窄条光后输出；及光栅，用于接收所述光纤发出的窄条光并使所述窄条光发生色散后反射出；以及光电检测器，用于接收所述光栅所反射的拉曼光谱，并检测所述拉曼光谱以获得其光谱数据。
[0008]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，还包括壳体，所述壳体包括底板及与其相连的立板，所述光源组件、所述透镜及所述光电检测器均固设于所述立板，所述光栅固设于所述底板，所述光纤一端正对所述透镜，其另一端正对所述光栅。
[0009]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光源组件包括激光器和激光器架，所述激光器固设于所述激光器架，所述激光器架固设于所述立板。
[0010]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光路聚焦组件还包括透镜座和透镜座架，所述透镜设于所述透镜座一端，所述透镜座另一端固设于所述透镜座架，所述透镜座架固设于所述立板。
[0011]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光路聚焦组件还包括第一光纤座和第二光纤座，所述第一光纤座插设于所述透镜座，所述第二光纤座固设于所述底板，所述光纤一端贯穿所述第一光纤座并收集所述透镜所聚焦的光点，所述光纤另一端贯穿所述第二光纤座并将所述光点排列的窄条光发射到所述光栅。
[0012]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光路聚焦组件还包括光栅座，所述光栅固设于所述光栅座，所述光栅座固设于所述底板。
[0013]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光栅为凹面光栅。
[0014]在本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例中，所述光电检测器为电荷耦合元件，其固设于所述立板。
[0015]本发明还提供一种拉曼光谱检测光路装置的检测方法，包括如下步骤:
[0016]步骤一:光源组件发射激发光于被检测物并使其产生拉曼光谱；
[0017]步骤二:透镜将被检测物发出的拉曼光谱聚焦成光点；
[0018]步骤三:光纤的圆柱状一端收集所述透镜所聚焦的光点，并通过光纤的扁平状一端将所述光点排列成窄条光后输出到光栅；
[0019]步骤四:光栅将接收到的所述窄条光发生色散后反射到光电检测器，并通过所述光电检测器检测所述拉曼光谱以获得其光谱数据。
[0020]相较于现有技术，本发明提供的所述拉曼光谱检测光路装置及其检测方法的有益效果在于:通过将光纤一端设计成圆柱状，另一端设计成扁平状，从而将聚焦的光点排列成窄条光而实现高倍聚焦，提高对微弱拉曼光谱的检测能力，进而提升对被检测药物的分析精确性。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0022]图1是本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例的结构示意图；
[0023]图2是本发明提供的拉曼光谱检测光路装置的检测方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]请参阅图1，为本发明提供的拉曼光谱检测光路装置一较佳实施例的结构示意图。所述拉曼光谱检测光路装置I包括壳体11、光源组件13、光路聚焦组件15及光电检测器17。
[0026]所述壳体11包括底板111、立板113及样品台115。所述底板111为一平板，所述立板113与所述底板111相连并竖立于所述底板111 一侧表面，所述样品台115固设于所述底板ill并用于放置被检测物。
[0027]所述光源组件13用于发射激发光于所述样品台115上的被检测物并产生拉曼光谱。原则上来说，任何能够提供谱线宽度、频率及功率稳定的激发光都可以适用于本发明。在本实施例中，所述光源组件13包括激光器131和激光器架133，所述激光器131固设于所述激光器架133，所述激光器架133固设于所述立板113;优选地，所述激光器131采用中心波长为660nm的激光器，当然也可采用其他波长的激光器，在这种情况下，所述光路聚焦组件15及所述光电检测器17则需根据激光器发射的不同波长的激发光作相应的调整。
[0028]所述光路聚焦组件15包括透镜151、光纤153及光栅155，所述透镜151用于收集所述光源组件13中的激光器131照射到被检测物时所产生的拉曼光谱，并将所述拉曼光谱聚焦成光点;所述光纤153用于收集所述透镜151所聚焦的光点，并将所述光点排列成窄条光；所述光栅155用于接收所述光纤153发出的窄条光并使所述窄条光发生色散后反射出。
[0029]进一步地，所述光路聚焦组件15还包括透镜座1511和透镜座架1513，所述透镜151设于所述透镜座1511—端，所述透镜座1511另一端固设于所述透镜座架1513，所述透镜座架1513固设于所述立板113;所述光路聚焦组件15还包括第一光纤座1531和第二光纤座1533，所述第一光纤座1531插设于所述透镜座1511，所述第二光纤座1533固设于所述底板111，所述光纤153—端呈圆柱状分布，贯穿所述第一光纤座1531并收集所述透镜151所聚焦的光点，所述光纤153另一端呈扁平状分布，贯穿所述第二光纤座1533并将所述光点排列的窄条光发射到所述光栅155。
[0030]所述光纤153选用直径为Imm的光纤，所述第一光纤座1531的内部结构为圆柱状，用于收容插入的所述光纤153的圆柱状一端;所述第二光纤座1533的内部结构为扁平状，用于收容插入的所述光纤153的扁平状一端，由此输出窄条光;所述光栅155选用直径为224_的凹面光栅，进而获得拉曼光谱更好的反射及色散效果。
[0031]所述光电检测器17用于接收所述光栅155所反射的拉曼光谱，并检测所述拉曼光谱以获得其光谱数据。所述光电检测器17为电荷親合元件(Charge Coupled Device，CCD)，其固设于所述立板113。
[0032]请参阅图2，为本发明提供的拉曼光谱检测光路装置的检测方法的步骤流程图。所述检测方法基于所述拉曼光谱检测光路装置I实现，包括如下步骤:
[0033]S1:光源组件13发射激发光于被检测物并使其产生拉曼光谱；
[0034]S2:透镜151将被检测物发出的拉曼光谱聚焦成光点；
[0035]S3:光纤153的圆柱状一端收集所述透镜151所聚焦的光点，并通过光纤153的扁平状一端将所述光点排列成窄条光后输出到光栅155;
[0036]S4:光栅155将接收到的所述窄条光发生色散后反射到光电检测器17，并通过所述光电检测器17检测所述拉曼光谱以获得光谱数据。
[0037]本发明提供的所述拉曼光谱检测光路装置I及其检测方法的有益效果在于:通过将光纤153—端设计成圆柱状，另一端设计成扁平状，从而将透镜151聚焦的光点排列成窄条光而实现高倍聚焦，提高对微弱拉曼光谱的检测能力，进而提升对被检测物的分析精确性。
[0038]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，包括: 光源组件，用于发射激发光于被检测物并产生拉曼光谱； 光路聚焦组件，其包括: 透镜，用于收集光源组件照射到被检测物时所产生的拉曼光谱，并将所述拉曼光谱聚焦成光点； 光纤，所述光纤一端呈圆柱状分布，另一端呈扁平状分布，所述光纤的圆柱状一端用于收集所述透镜所聚焦的光点，其扁平状一端则用于将所述光点排列成窄条光后输出;及 光栅，用于接收所述光纤发出的窄条光并使所述窄条光发生色散后反射出； 光电检测器，用于接收所述光栅所反射的拉曼光谱，并检测所述拉曼光谱以获得其光谱数据。2.根据权利要求1所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体包括底板及与其相连的立板，所述光源组件、所述透镜及所述光电检测器均固设于所述立板，所述光栅固设于所述底板，所述光纤一端正对所述透镜，其另一端正对所述光栅。3.根据权利要求2所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光源组件包括激光器和激光器架，所述激光器固设于所述激光器架，所述激光器架固设于所述立板。4.根据权利要求2所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光路聚焦组件还包括透镜座和透镜座架，所述透镜设于所述透镜座一端，所述透镜座另一端固设于所述透镜座架，所述透镜座架固设于所述立板。5.根据权利要求4所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光路聚焦组件还包括第一光纤座和第二光纤座，所述第一光纤座插设于所述透镜座，所述第二光纤座固设于所述底板，所述光纤一端贯穿所述第一光纤座并收集所述透镜所聚焦的光点，所述光纤另一端贯穿所述第二光纤座并将所述光点排列的窄条光发射到所述光栅。6.根据权利要求5所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光路聚焦组件还包括光栅座，所述光栅固设于所述光栅座，所述光栅座固设于所述底板。7.根据权利要求5所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光栅为凹面光栅。8.根据权利要求5所述的拉曼光谱检测光路装置，其特征在于，所述光电检测器为电荷耦合元件，其固设于所述立板。9.一种如权利要求1-8中任一项所述拉曼光谱检测光路装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一:光源组件发射激发光于被检测物并使其产生拉曼光谱； 步骤二:透镜将被检测物发出的拉曼光谱聚焦成光点； 步骤三:光纤的圆柱状一端收集所述透镜所聚焦的光点，并通过光纤的扁平状一端将所述光点排列成窄条光后输出到光栅； 步骤四:光栅将接收到的所述窄条光发生色散后反射到光电检测器，并通过所述光电检测器检测所述拉曼光谱以获得其光谱数据。
【文档编号】G01N21/65GK105866100SQ201610324069
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】何军邀, 李玉兰
【申请人】浙江医药高等专科学校