一种组合拉曼光谱分析系统的制作方法

本实用新型属于光谱分析仪器技术领域，具体涉及一种组合拉曼光谱分析系统。

背景技术：

目前常规的拉曼光谱仪是利用单波长激光(如785纳米激光)产生单波段拉曼光谱，此类785纳米单波长拉曼光谱仪不能检测分析某些物质，如爆炸品等，因为785纳米激光很容易引燃此类危险物质；如果要测这些物质，就需要使用另一单波长激光(如532纳米激光)拉曼光谱仪；但使用532纳米单波长激光拉曼光谱仪测量分析放置于包装物(如玻璃瓶子)内的物质时，如毒品等，532纳米激光在激发毒品等拉曼光谱的同时会激发其包装物(如玻璃瓶子)辐射出位于可见波段的荧光，此类荧光会干扰拉曼光谱的探测；由此可见，单波长拉曼光谱仪具有很大的局限性，所以有必要提出新的设计以便解决上述不足。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种组合拉曼光谱分析系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种组合拉曼光谱分析系统，包括拉曼探头、多波段拉曼光谱探测模块、多波长激光源、控制电路和控制显示单元；

所述拉曼探头，用于将多波长激光源所发射激光输出并聚焦到被测物质，以及接收激光与被测物质相互作用而产生的拉曼光谱并且输入到多波段拉曼光谱探测模块；

所述多波段拉曼光谱探测模块，用于接收拉曼探头接收到的拉曼光谱并且进行分析检测；

所述多波长激光源，用于向拉曼探头输出并聚焦于被测物质的激光；

所述控制电路，分别与多波长激光源、通讯模块、控制显示单元连接，用于对多波长激光源和通讯模块进行控制；

所述控制显示单元，分别与多波段拉曼光谱探测模块、多波长激光源连接，用于控制多波段拉曼光谱探测模块、多波长激光源以及根据接收的拉曼光谱用软件分析被测物质。

上述方案中，所述拉曼探头为同一聚焦镜形式的，既多波长激光输出与聚焦以及多波段拉曼光谱的接收使用同一个聚焦物镜，包括聚焦物镜、与多波长激光数量相同的且波长相应的各分拉曼探头、长通或短通合光镜和反射镜；当根据需求使用某一波长激光做物质拉曼光谱分析时，则所述波长激光源发出的激光分别依次通过该波长相应的分拉曼探头、以及相应的长通或短通合光镜或反射镜，再通过聚焦物镜聚焦到被测物质，该波长激光束在被测物质上产生相应的拉曼光谱，该拉曼光谱被同一聚焦镜收集后，再通过相应的长通或短通合光镜或反射镜反射回到同一分拉曼探头，并被输入到相应的波段拉曼光谱探测模进行分析。

上述方案中，可以根据需求使用所述多波段拉曼光谱探测模块和多波长激光源中的某单一波长激光和相应的单一波段拉曼光谱探测模块做物质拉曼光谱分析或同时使用至少两个波长激光和相应的拉曼光谱探测模块做物质拉曼光谱分析。

上述方案中，所述控制电路为组合式控制电路。

上述方案中，所述拉曼探头为非同一聚焦镜形式的，既多波长激光输出与聚焦以及多波段拉曼光谱的接收分别使用各自的聚焦物镜，包括聚焦物镜、与多波长激光数量相同的且波长相应的各分拉曼探头；由单一波长激光源组和相应的单一波段拉曼光谱探测模块成一个探测组，至少两个探测组均与控制电路连接，每组探测组相应一个拉曼探头。

上述方案中，还包括通讯模块，与控制电路连接，用于与外部设备或网络的通讯。

上述方案中，所述组合拉曼光谱分析系统是便携式组合拉曼光谱分析系统或台式组合拉曼光谱分析系统。

与现有技术相比，本实用新型能够广泛用于物质的多种拉曼光谱分析，弥补了单波长激光所产生的单波段拉曼光谱检测分析物质的局限性，既某种单波长拉曼光谱仪只能用于检测分析某些物质。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供一种组合拉曼光谱分析系统的原理框图；

图2为本实用新型实施例1提供一种组合拉曼光谱分析系统中第一种拉曼探头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供一种组合拉曼光谱分析系统中第二种拉曼探头的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供一种组合拉曼光谱分析系统中机箱的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提供一种组合拉曼光谱分析系统的原理框图；

图6为本实用新型实施例2提供一种组合拉曼光谱分析系统中机箱的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型实施例提供一种组合拉曼光谱分析系统，所述组合拉曼光谱分析系统是指将多于一个波段的拉曼光谱仪组合为一体的拉曼光谱仪，如图1所示，包括拉曼探头101、多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103、控制电路104、控制显示单元105；

所述拉曼探头101，用于将多波长激光源103输出的激光并且聚焦到被测物质107，以及接收激光与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱并且输入到多波段拉曼光谱探测模块102；所述多波段拉曼光谱探测模块包括至少两个波段；

所述多波段拉曼光谱探测模块102，用于接收拉曼探头101输入的拉曼光谱并且进行分析检测；

所述多波长激光源103，用于向拉曼探头101输出激光；所述多波长激光源103也可以是多波段激光源，包括至少两个波长；

所述控制电路104，分别与多波长激光源103、控制显示单元105连接，用于对多波长激光源103进行控制；

所述控制显示单元105，分别与多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103连接，用于控制多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103以及根据接收的拉曼光谱用软件分析被测物质107。

所述被测物质107可以是固体、液体或粉体等。

所述多波长激光源103由三个不同波长的激光器组成(至少由两个不同波长的激光器组成)，分别是第一波长激光器1031、第二波长激光器1032、第三波长激光器1033。

相应的，所述多波段拉曼光谱探测模块102由三个相应的拉曼光谱探测模块组成，分别是第一拉曼光谱探测模块1021、第二拉曼光谱探测模块1022、第三拉曼光谱探测模块1023。

所述拉曼探头101为同一聚焦镜形式的拉曼探头，既多波长激光输出与聚焦以及多波段拉曼光谱的接收使用同一个聚焦物镜，包括聚焦物镜、与多波长激光数量相同的且波长相应的各分拉曼探头、长通或短通合光镜和反射镜；当根据需求使用某一波长激光做物质拉曼光谱分析时，则所述波长激光源发出的激光分别依次通过该波长相应的分拉曼探头、以及长通或短通合光镜或反射镜，再通过聚焦物镜聚焦到被测物质107，该波长激光束在被测物质107上产生相应的拉曼光谱，该拉曼光谱被同一聚焦镜收集后，再通过相应的长通或短通合光镜或反射镜反射回到同一分拉曼探头，并被输入到相应的多波段拉曼光谱探测模102进行分析检测。

如图2所示，所述拉曼探头101也包括与第一波长激光器1031相应的第一分拉曼探头201、与第二波长激光器1032相应的第二分拉曼探头204、与第三波长激光器1033相应的第三分拉曼探头207；所述第一分拉曼探头201用于将第一波长激光202传输到第一长通合光镜210，经第一长通合光镜210的反射至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第一波长激光202用于激发被测物质107的拉曼光谱，第一波长激光202与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱203用于判断被测物质107；所述第二分拉曼探头204用于将第二波长激光205传输到第二长通合光镜211，经第二长通合光镜211的反射至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第二波长激光205用于激发被测物质107的拉曼光谱，第二波长激光205与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱206用于判断被测物质107；所述第三分拉曼探头207用于将第三波长激光208激光传输到反射镜212，经反射镜212的反射至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第三波长激光208用于激发被测物质107的拉曼光谱，第三波长激光208与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱209用于判断被测物质107；第一长通合光镜210用于反射最短波长的第一波长激光202至聚焦物镜213以及透过长波长的第二波长激光205和更长波长的第三波长激光208至聚焦物镜213；第二长通合光镜211用于反射第二波长激光205至聚焦物镜213以及透过更长波长的第三波长激光208至聚焦物镜213；反射镜212用于反射和长波长激光第三波长激光208至聚焦物镜213；聚焦物镜213用于将第一波长激光202、第二波长激光205和第三波长激光208聚焦于被测物质107。

第一波长激光202的波长小于第二波长激光205的波长，第二波长激光205的波长小于第三波长激光208的波长。如第一波长激光器1031是532nm激光器，第二波长激光器1032是785nm激光器，第三波长激光器1033是1064nm激光器。

或者，如图3所示，所述所述拉曼探头101中第一分拉曼探头201用于将第一波长激光202传输到短通合光镜310，第一波长激光202透过短通合光镜310后至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第一波长激光202用于激发被测物质107的拉曼光谱，第一波长激光202与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱203用于判断被测物质107；第二分拉曼探头204用于将第二波长激光205传输到第二长通合光镜211，经第二长通合光镜211的反射至短通合光镜310，经短通合光镜310的反射至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第二波长激光205用于激发被测物质107的拉曼光谱，第二波长激光205与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱206用于判断被测物质107；第三分拉曼探头207用于将第三波长激光208激光传输到反射镜212，经反射镜212的反射后透过第二长通合光镜211并经过短通合光镜310的反射至聚焦物镜213，经聚焦物镜213聚焦到被测物质107上，第三波长激光208用于激发被测物质107的拉曼光谱，第三波长激光208与被测物质107相互作用而产生的拉曼光谱209用于判断被测物质107；短通合光镜310用于透射短波长的第一波长激光202至聚焦物镜213以及反射长波长的第二波长激光205和更长波长的第三波长激光208至聚焦物镜213。

进一步地，可以根据需求使用所述多波段拉曼光谱探测模块102和多波长激光源103中的某单一波长激光和相应的分拉曼光谱探测模块做物质拉曼光谱分析或同时使用至少两个波长激光和相应的分拉曼光谱探测模块做物质拉曼光谱分析；则相应的波长激光源与控制电路104连接，并且分别输出激光到拉曼探头101内相应的分拉曼探头，相应的多波段拉曼光谱探测模块102中的分拉曼光谱探测模块通过拉曼探头101内相应的分拉曼探头采集拉曼光谱。

所述控制电路104为组合式控制电路，用于控制多波长激光源103的运行，包括功率与温度等。

如图1、2所示，以设置三个多波段拉曼光谱探测模块102和多波长激光源103为例，三个多波长激光源103分别与控制电路104连接，所述控制电路104与控制显示单元105连接，三个多波长激光源103发出的激光可以根据需要分别或同时输出到拉曼探头101中相应的三个分拉曼探头，相应的三个多波段拉曼光谱探测模块102可以根据需要分别或同时接收分析拉曼探头101中相应的三个分拉曼探头所采集的拉曼光谱，三个多波段拉曼光谱探测模块102分别与控制显示单元105连接；

所述控制电路104与通讯模块105连接；与其它外设或网络的通讯，通讯可以通过有线或无线连接，例如通过导线，蓝牙或WIFI连接实现。

如图4所示，进一步还包括机箱8，用于安装多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103、控制电路104和通讯模块106。

拉曼探头101放置于机箱8的面板81的凹槽内，当需要时使用者可以将其从该凹槽取下用于测试分析物质；控制显示单元105可以是PC或其它嵌入式控制系统；机箱盖82用于密封组合式拉曼光谱分析系统；开关83用于控制拉曼光谱分析系统的供电；面板81用于装配控制显示单元105以及拉曼探头101。

实施例2

本实用新型实施例还提供另一种组合拉曼光谱分析系统，如图5所示，包括第一分离式拉曼探头501、第二分离式拉曼探头502、组合式控制电路104、组合式控制显示装置105、第一拉曼光谱探测模块1021、第二拉曼光谱探测模块1022、第一波长激光器1031、第二波长激光器1032、通讯模块106。

所述第一分离式拉曼探头501用于将第一波长激光器1031所发射的激光聚焦到被测物质107，并接收第一波长激光器1031所发射的激光与被分析物107相互作用而产生的拉曼光谱，第一拉曼光谱探测模块1021用于检测分析第一波长激光器1031所发射的激光与被检测物质107相互作用而产生的拉曼光谱；

所述第二分离式拉曼探头502用于将第二波长激光器1032所发射的激光聚焦到被测物质107，并接收第二波长激光器1032所发射的激光与被分析物107相互作用而产生的拉曼光谱，第二拉曼光谱探测模块1022用于检测分析第二波长激光器1032所发射的激光与被检测物质相互作用而产生的拉曼光谱；组合式电路104用于控制第一波长激光器1031和第二波长激光器1032的运行，包括功率与温度等，以及用于控制第一拉曼光谱探测模块1021和第二拉曼光谱探测模块1022；组合式控制显示装置105用于控制操作此组合式拉曼光谱分析系统；

所述通讯模块106用于控制此组合式拉曼光谱分析系统与其它外设或网络的通讯。

被测物质107可以是固体、液体或粉体等。

进一步还包括机箱8，用于安装面板601、多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103、控制电路104和通讯模块106。

如图6所示，所述机箱盖82用于密封组合式拉曼光谱分析系统；开关83用于控制组合式拉曼光谱分析系统的供电；分离拉曼探头501和502用于根据需要依次使用以实现物质的多波段拉曼光谱检测分析；组合式控制电路104用于控制多波段拉曼光谱探测模块102、多波长激光源103；组合式控制显示装置105可以是PC或其它嵌入式控制系统；面板601用于装配组合式控制显示装置105，以及第一分离式拉曼探头501和第二分离式拉曼探头502，即放置于组合式拉曼光谱分析系统的面板601的两个凹槽内，当需要时使用者可以将其从该凹槽取下用于测试分析物质。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。