向反射镜223、狭缝224、准直反射镜225、光栅226、成像反射镜227、光增强柱面镜228、CXD探测器229，激光器模块I发出的光经光纤211后被准直透镜212准直，准直后的激光被激光滤波片213滤除杂散光并被二向色镜214反射到拉曼透镜215上，拉曼透镜215把激光汇聚到一个小点后打在被测样品3上；被测样品3被激光激发后产生拉曼信号并被拉曼透镜215收集，收集后的拉曼信号通过二向色镜214并被第一转向反射镜216反射到缩束透镜组217，被缩束透镜组217缩束后的拉曼信号经过陷波滤波片221把激光的散射光滤除掉，随后被柱面镜222经第二转向反射镜223投射到狭缝224上，经过狭缝224的拉曼信号光被准直反射镜225准直后打到光栅226上，并被光栅226按波长分光，被光栅226分光后的拉曼信号光被成像反射镜227经光增强柱面镜228成像在CCD探测器229上。本实施例中，准直透镜212、激光滤波片213、二向色镜214、拉曼透镜215、第一转向反射镜216、缩束透镜组217、陷波滤波片221、柱面镜222、第二转向反射镜223、狭缝224、准直反射镜225、光栅226、成像反射镜227、光增强柱面镜228均为高精密光学器件，上述光学器件均采用小型化、高透光材料制备，能够有效提高光学信号抗干扰能力及降低信号损失。
[0018]本实施例中，拉曼透镜215和被测样品3的表面之间还设有拉曼增强基片4。通过拉曼增强基片4能够增强被测样品3被激光激发后产生拉曼信号，使得检测灵敏度更高。
[0019]本实施例中，检测仪本体2上设有用于安装拉曼透镜215的探头，探头上设有安装盒5，如图2和图3所示，安装盒5上设有圆形安装孔51，且圆形安装孔51的侧壁上设有定位螺杆52，定位螺杆52和圆形安装孔51之间相互垂直，探头插设于圆形安装孔51且通过定位螺杆52固定，安装盒5上设有插孔53，插孔53贯穿安装盒5并和圆形安装孔51连通，拉曼增强基片4插设于插孔53中。由于检测仪本体2上的探头通过圆形安装孔51和安装盒5相连，而拉曼增强基片4插设于插孔53中，因此能够方便地转动安装盒5以及调节配合的深度，还可以调节拉曼增强基片4在插孔53中的插入程度，从而拉曼增强基片4可在安装盒5内前、后、左、右调整到探头的距离，使得检测更加灵活方便。
[0020]本实施例中，激光器模块I具体采用785nm激光器模块，且785nm激光器模块包括双异质结构电注入式半导体二极管激光器和TEC制冷，确保能够持续长时间检测。
[0021]本实施例基于模块集成化的手持式拉曼光谱检测仪的工作原理如下:预先通过安装盒5调节好拉曼增强基片4使其对准被测样品3的位置，然后激光器模块I发出的光经光纤211后被准直透镜212准直，准直后的激光被激光滤波片213滤除杂散光并被二向色镜214反射到拉曼透镜215上，拉曼透镜215把激光汇聚到一个小点后通过拉曼增强基片4打在被测样品3上；被测样品3被激光激发后产生拉曼信号并拉曼增强基片4增强后再被拉曼透镜215收集，收集后的拉曼信号通过二向色镜214并被第一转向反射镜216反射到缩束透镜组217，被缩束透镜组217缩束后的拉曼信号经过陷波滤波片221把激光的散射光滤除掉，随后被柱面镜222经第二转向反射镜223投射到狭缝224上，经过狭缝224的拉曼信号光被准直反射镜225准直后打到光栅226上，并被光栅226按波长分光，被光栅226分光后的拉曼信号光被成像反射镜227经光增强柱面镜228成像在CCD探测器229上。
[0022]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于模块集成化的手持式拉曼光谱检测仪，其特征在于:包括激光器模块(I)和检测仪本体(2)，所述检测仪本体(2)中设有拉曼信号采集模块(21)和光谱采集模块(22)，所述拉曼信号采集模块(21)包括光纤(211)、准直透镜(212)、激光滤波片(213)、二向色镜(214)、拉曼透镜(215)、第一转向反射镜(216)、缩束透镜组(217);所述光谱采集模块(22)包括陷波滤波片(221)、柱面镜(222)、第二转向反射镜(223)、狭缝(224)、准直反射镜(225)、光栅(226)、成像反射镜(227)、光增强柱面镜(228)、CCD探测器(229)，所述激光器模块(I)发出的光经光纤(211)后被准直透镜(212)准直，准直后的激光被激光滤波片(213)滤除杂散光并被二向色镜(214)反射到拉曼透镜(215)上，所述拉曼透镜(215)把激光汇聚到一个小点后打在被测样品(3)上；被测样品(3)被激光激发后产生拉曼信号并被拉曼透镜(215)收集，收集后的拉曼信号通过二向色镜(214)并被第一转向反射镜(216)反射到缩束透镜组(217)，被缩束透镜组(217)缩束后的拉曼信号经过陷波滤波片(221)把激光的散射光滤除掉，随后被柱面镜(222)经第二转向反射镜(223)投射到狭缝(224)上，经过狭缝(224)的拉曼信号光被准直反射镜(225)准直后打到光栅(226)上，并被光栅(226)按波长分光，被光栅(226)分光后的拉曼信号光被成像反射镜(227)经光增强柱面镜(228)成像在CXD探测器(229)上。
2.根据权利要求1所述的基于模块集成化的手持式拉曼光谱检测仪，其特征在于:所述拉曼透镜(215)和被测样品(3)的表面之间还设有拉曼增强基片(4)。
3.根据权利要求2所述的基于模块集成化的手持式拉曼光谱检测仪，其特征在于:所述检测仪本体(2)上设有用于安装拉曼透镜(215)的探头，所述探头上设有安装盒(5)，所述安装盒(5)上设有圆形安装孔(51)，且所述圆形安装孔(51)的侧壁上设有定位螺杆(52)，所述定位螺杆(52)和圆形安装孔(51)之间相互垂直，所述探头插设于圆形安装孔(51)且通过定位螺杆(52)固定，所述安装盒(5)上设有插孔(53)，所述插孔(53)贯穿安装盒(5)并和圆形安装孔(51)连通，所述拉曼增强基片(4)插设于插孔(53)中。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于模块集成化的手持式拉曼光谱检测仪，包括激光器模块和检测仪本体，所述检测仪本体中设有拉曼信号采集模块和光谱采集模块，所述拉曼信号采集模块包括光纤、准直透镜、激光滤波片、二向色镜、拉曼透镜、第一转向反射镜、缩束透镜组；所述光谱采集模块包括陷波滤波片、柱面镜、第二转向反射镜、狭缝、准直反射镜、光栅、成像反射镜、光增强柱面镜、CCD探测器。本实用新型具有检测准确度高、快捷轻便、结构小巧、成本低、应用范围更广的优点。
【IPC分类】G01N21-65
【公开号】CN204594884
【申请号】CN201520208433
【发明人】刘卫, 余岑, 杨莹莹, 葛磊, 王俊康, 姚冰, 郭玉坤, 杨春旺, 李东风
【申请人】安徽芯核防务装备技术股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月8日