便携激光拉曼光谱传感探头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学分析仪器领域，特别涉及一种便携激光拉曼光谱传感探头。
【背景技术】
[0002]拉曼散射现象自1928年由印度物理学家拉曼发现以来，由于拉曼光谱具有信息丰富、拉曼位移与入射光频率无关、分析效率高和样品用量少等显著的特点越来越受到广泛的关注。近年来，拉曼光谱仪可以精确的检测出物质的组成、含量等，已经成为化学分析、表面化学、矿物学、半导体材料、考古学等众多领域重要的研宄手段。便携式激光拉曼光谱仪可以对样品快速现场检测和对样品进行原位无损检测分析，因此，它广泛应用于食品医药检测、环境保护检测、司法鉴定和爆炸品毒品检测。本世纪初人们提出了基于近红外激发的便携式激光拉曼光谱仪，其便携式激光拉曼激发探头光路的接收光路的样品架、物镜、反射镜、截止滤光片、成像透镜、光纤连接器和接收光纤是在折叠光路上。因为，拉曼光谱光强非常弱小，非常难捕捉到拉曼散射光点，因此，调校拉曼激发探头光路的折叠光路难度较大。另外，便携式激光拉曼光谱仪的功能单一。因此，限制了便携式激光拉曼光谱仪的推广应用。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，功能增加，调节效率和测量稳定性提高，不需投入新的设备，便于普及推广的便携式激光拉曼光谱传感探头。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型便携激光拉曼光谱传感探头，它包括激光经光纤激发样品的激发光路和拉曼散射接收光路，激光光纤激发样品的激发光路上依次设有入射光纤、光纤连接器、扩束镜、反射镜、“长通短反”截止滤光片、物镜和样品架，其拉曼散射接收光路上依次设有样品架、物镜、“长通短反”截止滤光片、成像透镜、光纤连接器和接收光纤。“长通短反”截止滤光片是使用截止点大于激发样品的激光波长的截止滤光片，由于激发样品的激光波长短于截止点波长，“长通短反”截止滤光片将激发样品的激光反射。在激发光路中由“长通短反”截止滤光片适配成反射光路，由此激光经光纤和扩束镜扩束后由反射镜反射，再经“长通短反”截止滤光片反射，将入射激光反射到物镜，通过物镜照射到样品上激发拉曼散射。并却其拉曼散射接收光路上物镜、“长通短反”截止滤光片、成像透镜和接收光纤端面使其处在同一光轴直线上。反射镜安装在三维调节架上，通过三维调节架调校反射镜反射光使激光照射到样品上，并且使样品拉曼散射光入射进接收光纤端面。
[0005]为了实现结构紧凑和功能增加，其进一步的措施还有。
[0006]“长通短反”截止滤光片既作为反射激光用，又作为滤去瑞利散射线及透过斯托克斯拉曼散射光谱线的滤光片用，使探头结构紧凑，实现激光拉曼光谱的便携测量。
[0007]物镜与样品间的隔离筒采用可变物距隔离筒，可变物距隔离筒的可变距离为分档可变、连续可变和分档带连续可变，分档可变为标准盖玻片厚度和标准样品池壁厚度。并且具有定位装置，保证定位准确和稳定。及具有锁定装置，保证物距不变和定位稳定。
[0008]由于标准盖玻片厚度和标准样品池壁厚度不同但又比较接近，可变物距隔离筒采用不同可变套筒，一个用于定位标准盖玻片厚度物距，一个用于定位标准样品池壁厚度物距。
[0009]本实用新型由于采用了可变物距隔离筒，配合标准盖玻片和标准样品池，因此，可以用于测量液体样品、凝胶样品、粉末样品、细小颗粒样品和生物样品，以及可以在现场检测。
[0010]本实用新型相比现有技术所产生的有益效果:
[0011](I)由于拉曼散射接收光路采用了光学元件处在同一光轴直线上，拉曼散射光通过的光学面要少一点，减小了光强损失，因此，探头检测灵敏度有所提高。
[0012](2)由于拉曼散射接收光路采用了光学元件处在同一光轴直线上，调校拉曼散射光简单易行，调校操作强度降低。
[0013](3)由于采用了定位标准盖玻片厚度物距和定位标准样品池壁厚度物距的可变物距隔离筒，使测量不同样品更加方便快捷。
[0014](4)结构简单、紧凑，制造容易，方便携带，增加了一些测试功能，扩大了便携式激光拉曼光谱仪的使用范围，且无需增加新的设备投入，商业前景好，适宜普及推广。
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的便携激光拉曼光谱传感探头的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的反射镜M的三维调节架。
[0018]图3为本实用新型的可变物距隔离筒结构图。
[0019]图1中:1、入射光纤F1, 2、光纤连接器J1, 3、扩束镜L1,4、反射镜M，5、“长通短反”截止滤光片LF，6、物镜L2，7、可变物距隔离筒，8、样品和样品架S，9、散射成像透镜L3，10、光纤连接器J2，11、接收光纤F2,12、光学元件安装暗盒，13、激光挡板。
[0020]图2中:1、反射镜片，2、螺钉，3、弹簧固定杆，4、反射镜安装板，5、支撑板，6、钢珠，7、弹簧，8、支撑杆，9、镜片固定压环。
[0021]图3中:1、物镜镜筒，2、定位环，3、锁定螺钉，4、小通孔，5、可变物距隔离套筒，6、定位销，7、弹簧，8、小钢珠
【具体实施方式】
[0022]由附图1所示，一种便携激光拉曼光谱传感探头，它包括入射光纤F1、光纤连接器J1、扩束镜L1、反射镜M、“长通短反”截止滤光片LF、物镜L2、可变物距隔离筒、-样品和样品架S、散射成像透镜L3、光纤连接器J2、接收光纤F2、光学元件安装暗盒和激光挡板。光纤连接器J1、扩束镜L1、反射镜M、“长通短反”截止滤光片LF、物镜L2、散射成像透镜LjP光纤连接器J2都固定安装在光学元件安装，其中，反射镜M安装在暗盒内三维调节架上；可变物距隔离筒、样品架S和激光挡板安装在光学元件安装暗盒外。通过调节可变物距隔离筒的物距为标准盖玻片厚度，可以测量标准盖玻片上物质的拉曼光谱；调节可变物距隔离筒的物距为标准样品池壁厚度，可以测量标准样品池内物质的拉曼光谱；因此，可以用于测量液体样品、凝胶样品、粉末样品、细小颗粒样品和生物样品，实现各种不同样品的测试。
[0023]结合附图1，入射光纤匕插入光纤连接器J