一体式双通道拉曼光谱采集探头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种一体式双通道拉曼光谱采集探头，壳体内设有相互平行的激光通道和拉曼散射搜集通道，激光通道内由后往前依次布置有入射光纤、准直凸透镜、滤光片、背透式单面反射二向色镜、聚焦准直凸透镜；而拉曼散射搜集通道内由后往前依次分别布置有采集光纤、聚焦准直凸透镜、高通激光滤波片、反射镜，这样，将激光和拉曼散射通过不同的光学通道集成后形成一体式，实现拉曼激光的发出和拉曼散射信号的搜集双重功能，简化了装置，体积小，重量轻，能够在保持拉曼散射信号最大化的基础上，过滤多余的噪声，保持拉曼散射信号的纯净度，提高拉曼光谱的检测和信号采集精度，大大增加拉曼光谱的检测准确性。
【专利说明】
一体式双通道拉曼光谱采集探头
技术领域
[0001]本实用新型涉及光谱检测分析装置的技术领域，特别是一种一体式双通道拉曼散射光谱采集探头。
【背景技术】
[0002]拉曼光谱能够提供快速、简单、无损的样品分析，在无接触式检测分析领域应用越来越广泛。拉曼光谱仪的工作原理是通过发出激光，照射到检测样品上，检测样品发出的拉曼散射可直接通过拉曼光谱采集探头，搜集拉曼散射光线，并传输至光谱仪进行信号分析。但目前，传统的拉曼光谱仪，其发出高能激光的装置和拉曼信号采集的装置是相互独立的，必须分别操作使用，使得检测操作繁琐、不便，且容易产生检测误差。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对上述已有技术的不足之处，提供一种一体式双通道拉曼光谱采集探头，解决入射激光发出和信号采集一体化的问题，提高检测准确度，减少激光发出及拉曼散射信号采集的设备分散，操作不便等问题。
[0004]本实用新型的的目的是通过如下技术方案实现的:一体式双通道拉曼光谱采集探头，其特征在于:壳体I内设有相互平行的激光通道2和拉曼散射搜集通道3，激光通道2内由后往前依次布置有入射光纤2-1、准直凸透镜2-2、滤光片2-3、背透式单面反射二向色镜2-
4、聚焦准直凸透镜2-5;而拉曼散射搜集通道3内由后往前依次分别布置有采集光纤3-1、聚焦准直凸透镜3-2、高通激光滤波片3-3、反射镜3-4。
[0005]进一步地，入射激光从后部经过入射光纤输入到激光通道2内部，经过准直凸透镜2-2将光线准直，经过滤光片2-3后，滤去激光中的杂散光，再通过背透式单面反射二向色镜
2-4将激光传输至探头接口，经过接口的聚焦准直凸透镜2-5后，获得焦距为7.5_的聚焦激光，照射到检测样品4表面。
[0006]检测样品4经过激光照射后发出拉曼散射，拉曼散射经过聚焦准直凸透镜2-5搜集、准直后，照射到背透式单面反射二向色镜2-4，背透式单面反射二向色镜2-4将拉曼散射反射至位于其上方的反射镜3-4，反射镜3-4再将拉曼散射反射到高通激光滤波片3-3，高通激光滤波片3-3将搜集到的背景光、杂散光等过滤，余下拉曼散射，拉曼散射再通过聚焦准直凸透镜3-2后，传输到米集光纤3-1中。
[0007]所述入射激光和拉曼散射搜集均使用同一块聚焦准直凸透镜2-5，聚焦准直凸透镜2-5是焦距为7.5_的蓝宝石透镜。所述光学镜片表面涂覆形成有避免外界光线带来的噪声、增强光信号的纳米涂层。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1、一体式双通道拉曼光谱采集探头实现拉曼光谱仪激光发出与拉曼散射信号搜集一体化问题，简化激光发射及拉曼散射采集的装置，大大简化拉曼光谱仪部件，实现集成化，体积小，重量轻。
[0010]2、解决传统激光发出与拉曼散射采集互相干扰的难题。
[0011]3、在光学镜片上的分别涂有专用的纳米涂层，通过高真空表面喷射技术，在光学镜片表面形成增强光信号作用的纳米涂层;形成极好透过性及防噪性表面，能够在保持拉曼散射信号最大化的基础上，过滤多余的噪声，保持拉曼散射信号的纯净度。
[0012]4、一体式双通道拉曼光谱采集探头可集成到拉曼光谱仪内部，也可以使用光纤连接到拉曼光谱仪外部，多样化信号采集，满足多种场合使用。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为图1的左视不意图。
[0015]附图标记说明:1.壳体;2.激光通道;3.拉曼散射搜集通道;2-1.入射光纤;2-2.准直凸透镜;2-3.具有表面涂层的滤光片;2-4.背透式单面反射二向色镜;2-5.聚焦准直凸透镜;3-1.采集光纤;3-2.聚焦准直凸透镜;3-3.高通激光滤波片;3-4.反射镜，检测样品4。
【具体实施方式】
[0016]参见图1和图2，本实施例的一体式双通道拉曼光谱采集探头，其检测部分使用直径9.5mm的圆柱形，长度为25mm，能够适合不同环境场合，如深入瓶子内部检测等。采集探头的主体壳体I呈长方体形，壳体I使用具有光透过性为零的合金材料，可以消除外界光线对拉曼散射造成的影响。壳体I内设有两条相互平行的通道，分别是布置于下部的激光通道2和布置于上部的拉曼散射搜集通道3。
[0017]其中，激光通道2内由后往前依次分别布置有入射光纤2-1、准直凸透镜2-2、具有表面涂层的滤光片2-3、背透式单面反射二向色镜2-4、聚焦准直凸透镜2-5;入射激光经过入射光纤2-1输入到激光通道2内部，经过准直凸透镜2-2将光线准直，经过滤光片2-3后，将激光中的杂散光滤去，通过背透式单面反射二向色镜2-4将激光传输至探头接口，经过接口的聚焦准直凸透镜2-5后，获得焦距为7.5_的聚焦激光，照射到检测样品4表面。
[0018]检测样品4经过激光照射后发出拉曼散射，拉曼散射反向进入聚焦准直凸透镜2-5，经过聚焦准直凸透镜2-5搜集、准直后，照射到背透式单面反射二向色镜2-4，背透式单面反射二向色镜2-4将拉曼散射反射至位于其上方的反射镜3-4，由此，拉曼散射进入拉曼散射搜集通道3。
[0019]在拉曼散射搜集通道3内，反射镜3-4再将拉曼散射反射到高通激光滤波片3-3，高通激光滤波片3-3将搜集到的背景光、杂散光等过滤，余下拉曼散射，拉曼散射再通过聚焦准直凸透镜3-2准直后，传输到采集光纤3-1中，实现拉曼光谱采集。
[0020]本探头的入射激光和拉曼散射搜集使用同一块聚焦准直凸透镜2-5，聚焦准直凸透镜2-5采用焦距为7.5mm的蓝宝石透镜，透镜表面涂覆有纳米涂层，能有效避免外界光线带来的噪声。内部各光学透镜，在光学镜片上的分别涂有纳米涂层，通过高真空表面喷射技术，在光学镜片表面形成增强光信号作用的纳米涂层;形成极好透过性及防噪性表面，能够在保持拉曼散射信号最大化的基础上，过滤多余的噪声，保持拉曼散射信号的纯净度。
[0021]应当理解的是，本专利的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利所附权利要求的保护范围，这里不再赘述。
【主权项】
1.一体式双通道拉曼光谱采集探头，其特征在于:壳体(I)内设有相互平行的激光通道(2)和拉曼散射搜集通道(3)，激光通道(2)内由后往前依次布置有入射光纤(2-1)、准直凸透镜(2-2)、滤光片(2-3)、背透式单面反射二向色镜(2-4)、聚焦准直凸透镜(2-5);而拉曼散射搜集通道(3)内由后往前依次分别布置有采集光纤(3-1)、聚焦准直凸透镜(3-2)、高通激光滤波片(3-3)、反射镜(3-4)。2.根据权利要求1所述的采集探头，其特征是，入射激光从后部经过入射光纤(2-1)输入到激光通道(2)内部，经过准直凸透镜(2-2)将光线准直，经过滤光片(2-3)后，滤去激光中的杂散光，再通过背透式单面反射二向色镜(2-4)将激光传输至探头接口，经过接口的聚焦准直凸透镜(2-5)后，获得焦距为7.5_的聚焦激光，照射到检测样品(4)表面。3.根据权利要求1所述的采集探头，其特征是，检测样品(4)经过激光照射后发出拉曼散射，拉曼散射经过聚焦准直凸透镜(2-5)搜集、准直后，照射到背透式单面反射二向色镜(2-4)，背透式单面反射二向色镜(2-4)将拉曼散射反射至位于其上方的反射镜(3-4)，反射镜(3-4)再将拉曼散射反射到高通激光滤波片(3-3)，高通激光滤波片(3-3)将搜集到的背景光、杂散光过滤，余下拉曼散射，拉曼散射再通过聚焦准直凸透镜(3-2)后，传输到采集光纤(3-1)中。4.根据权利要求2所述的采集探头，其特征是，所述入射激光和拉曼散射搜集均使用同一块聚焦准直凸透镜(2-5)，聚焦准直凸透镜(2-5)是焦距为7.5_的蓝宝石透镜。
【文档编号】G01N21/65GK205538685SQ201620198565
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】鲍复鱼, 刘卫, 李东风, 姚厚伟, 王中昆, 姚冰
【申请人】安徽芯核防务装备技术股份有限公司