受入射激光的偏振状态和波长等影响而发生强度变化。
[0030]由于微金属柱31密集排布在虚拟半球6内，而且都指向球心,使得微金属柱31的下表面边缘集中在球心附近区域，导致等离子体波在球心附近区域会聚，形成激发场。激发场对放入其中的样品产生巨大的电磁场增强作用，会大大增强样品的拉曼散射强度。因此，即使样品中分子浓度非常低，如气体或者低浓度的液体，接触到激发场时，也会被激发出高强度的拉曼散射光。
[0031]样品包括气体或者低浓度的液体。透明容纳腔20放置在球心处，范围围绕在球心附近区域的四周，用来容纳样品。透明容纳腔20两端设置进口和出口。样品能够从进口填充透明容纳腔20，并从出口排出。
[0032]本实施例中所采用的拉曼散射激发方法，包括以下步骤:
[0033](I)安装好拉曼散射激发装置10，在拉曼散射激发装置10下方依次设置第二透镜4和探测器5，使得探测器5位于第二透镜4的焦平面上。接着，将探测器5与光谱分析仪12连接。
[0034](2)将样品从进口填充入透明容纳腔，接着将透明容纳腔放置在虚拟半球6的球心附近区域。然后，将垂直方向的平行激光束照射到第一透镜I上。
[0035](3)入射激光经过第一透镜I会聚后，照射到球面玻璃基板2上，并透过球面玻璃基板2，垂直照射到每个微金属柱31的上表面，使得微金属柱31的下表面边缘处激发等离子体波。
[0036]每个下表面集中在球心附近区域，使得等离子体波在球心附近区域会聚形成激发场。
[0037](4)样品在激发场被激发拉曼散射光，拉曼散射光经第二透镜4收集并会聚到探测器5上，被探测器5接收。探测器5接会将拉曼信号传递至拉曼光谱分析仪12，能够得到高质量的拉曼光谱，从而很容易分析出样品的成分等。检测完毕后，停止激光束，将样品从出口排出。
[0038]实施例作用与效果
[0039]根据本实施例的拉曼散射激发装置，因为具有微金属柱阵列，包括密集排布在虚拟半球内的若干个微金属柱，入射激光垂直照射到每个微金属柱的上表面，使得下表面边缘处激发等离子体波，等离子体波的强度远远高于入射激光，使得入射到样品中的光子能量急剧增强，增强了拉曼效应。
[0040]另外，由于微金属柱的延伸方向与虚拟半球的半径方向一致，每个下表面集中在球心附近区域，使得等离子体波在球心附近区域会聚，产生巨大的电磁场增强作用，导致样品中分子的拉曼散射强度增加，进一步增强了拉曼效应。
[0041]当然，本发明涉及的拉曼散射激发方法及装置并不仅仅限定于上述【具体实施方式】。微金属柱的直径还可以为200纳米至10微米范围内的其他数值大小，而且微金属柱的直径越小，下表面排布越密集，激发场中的电磁场增强作用就越大。
【主权项】
1.一种拉曼散射激发装置，在样品中激发拉曼散射光，其特征在于，包括: 被入射激光照射后会产生等离子体波的微金属柱阵列， 其中，微金属柱阵列包括密集排布在虚拟半球内的若干个微金属柱，每个所述微金属柱均为圆柱形，所述圆柱形的延伸方向与所述虚拟半球的半径方向一致， 所述入射激光包括垂直每个所述微金属柱的光束，所述光束射向所述虚拟半球的球心， 所述等离子体波在所述球心附近区域激发所述样品的拉曼散射光。
2.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于: 其中，每个所述微金属柱的直径为纳米或微米级。
3.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，还包括: 位于所述微金属柱阵列上方水平设置的第一透镜，所述第一透镜的焦点与所述虚拟半球的球心重合。
4.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，还包括: 位于所述微金属柱阵列上方用于固定所述微金属柱阵列的球面玻璃基板，所述球面玻璃基板处在所述虚拟半球的球面上，每个所述微金属柱的上表面固定于所述球面玻璃基板的下表面，所述入射激光透过所述球面玻璃基板后，垂直照射到每个所述微金属柱的上表面。
5.一种拉曼散射激发方法，利用权利要求1至权利要求4中任意一项所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、安装好所述拉曼散射激发装置，在所述拉曼散射激发装置下方依次设置第二透镜和探测器； 步骤二、将所述样品放置在所述球心附近区域，将垂直方向的平行激光束照射到所述第一透镜上； 步骤三、所述入射激光经过第一透镜会聚后，照射到球面玻璃基板上，并透过球面玻璃基板，垂直照射到每个所述微金属柱的上表面，使得所述微金属柱的下表面边缘处激发等离子体波，每个所述下表面集中在所述球心附近区域，使得所述等离子体波在所述球心附近区域会聚形成激发场； 步骤四、所述样品在所述激发场被激发拉曼散射光，所述拉曼散射光经所述第二透镜收集并会聚到所述探测器上，被所述探测器接收。
6.根据所述权利要求5中的拉曼散射激发方法，其特征在于: 其中，所述样品为气体或低浓度的液体。
7.根据所述权利要求5中的拉曼散射激发方法，其特征在于: 其中，所述样品被容纳于透明容纳腔内，所述透明容纳腔的范围围绕于所述球心附近区域的四周。
8.一种拉曼检测仪，其特征在于，包括: 提供入射激光的光源； 用于激发样品中拉曼散射光的拉曼散射激发装置，所述拉曼散射激发装置为权利要求1至权利要求4中任意一项所述的拉曼散射激发装置；以及 与所述拉曼散射激发装置连接的光谱分析仪，用于测量拉曼散射光中不同波长光的相对强度以获得拉曼光谱。
【专利摘要】本发明提供一种拉曼散射激发装置，其特征在于，包括：被入射激光照射后会产生等离子体波的微金属柱阵列，其中，微金属柱阵列包括密集排布在虚拟半球内的若干个微金属柱，每个微金属柱均为圆柱形，圆柱形的延伸方向与虚拟半球的半径方向一致，入射激光包括垂直每个微金属柱的光束，光束射向虚拟半球的球心，等离子体波在球心区域附近激发样品的拉曼散射光。本发明的拉曼散射激发装置能够增强拉曼效应。
【IPC分类】G01N21-65
【公开号】CN104792763
【申请号】CN201410461244
【发明人】郭汉明, 瑚琦, 高鹏飞
【申请人】上海鉴谱光电科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年9月11日