[实用新型]一种检测高散射介质的拉曼光谱仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种拉曼光谱仪。特别是涉及一种有效检测高散射介质的拉曼光谱仪。

背景技术

拉曼散射是一种分子受光子激发的非弹性散射现象，拉曼光谱表征了化学物质的分子结构特性，可以用来鉴定分子中存在的功能基团，实现化学分子的指纹辩识，从而被用作识别鉴定未知化学物的有效方法。

目前拉曼光谱已广泛应用于材料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域。

由于高散射介质（如生物组织）的散射作用，一方面使得激光的穿透深度非常有限，造成激光的高散射损耗，从而导致现有的拉曼光谱仪的应用限制在表面分析；另一方面使得拉曼光谱弥散，降低光谱检测的准确性。为分析高散射介质表层下的物质，必须增加激光在高散射介质中的穿透深度，并降低光谱弥散。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够增加光束在高散射介质中的透射深度，降低光谱弥散，并收集焦点处的拉曼信号进行光谱分析的检测高散射介质的拉曼光谱仪。

本实用新型所采用的技术方案是：一种检测高散射介质的拉曼光谱仪，包括激光器，沿所述激光器的输出光路上依次设置有准直凸透镜、半透半反分光镜、圆锥透镜和会聚凸透镜，在所述的半透半反分光镜的反射光路上依次设置有滤波片、接收凸透镜和接收经滤波片滤波凸透镜聚焦后的光束的分光光谱仪，所述分光光谱仪的输出端连接有对经分光光谱仪分光后的光束进行成像的阵列CCD检测器，所述的会聚凸透镜的聚焦点对应被检测样本。

所述的准直凸透镜与所述的激光器同轴固定安装，所述半透半反分光镜的轴线与所述的准直凸透镜的轴线相交，所述的圆锥透镜和会聚凸透镜与所述的准直凸透镜同轴固定安装，所述的滤波片的轴线与所述的准直凸透镜的轴线相交，所述接收凸透镜与所述滤波片同轴固定安装。

所述半透半反分光镜的轴线与所述的准直凸透镜的轴线夹角为45度。

所述半透半反分光镜的轴线与所述的滤波片的轴线夹角为45度。

所述的准直凸透镜的轴线与所述的滤波片的轴线垂直相交。

本实用新型的一种检测高散射介质的拉曼光谱仪，利用圆锥透镜产生近似零阶贝塞尔光束以克服介质的高散射性，减少激光损耗，使其在高散射介质中聚焦成一个光斑，增加光束在高散射介质中的透射深度，降低光谱弥散，并收集焦点处的拉曼信号进行光谱分析。具有如下有益效果：

1、降低光谱弥散，获得被测高散射物质准确的拉曼光谱；

2、增加激光在高散射物质中的透射深度，获得高散射物质内部激发光谱，提高拉曼光谱仪对高散射物质检测的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中

1：激光器                2：准直凸透镜

3：半透半反分光镜        4：圆锥透镜

5：会聚凸透镜            6：滤波片

7：接收凸透镜            8：分光光谱仪

9：阵列CCD检测器  10：被检测样本

11：激光束

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的一种检测高散射介质的拉曼光谱仪做出详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种检测高散射介质的拉曼光谱仪，包括激光器1，沿所述激光器1的输出光路上依次设置有准直凸透镜2、半透半反分光镜3、圆锥透镜4和会聚凸透镜5，在所述的半透半反分光镜3的反射光路上设置有滤波片6、接收凸透镜7和接收经滤波片6滤波凸透镜7聚焦后的光束的分光光谱仪8，所述分光光谱仪8的输出端连接有对经分光光谱仪8分光后的光束进行成像获得拉曼光谱的阵列CCD检测器9，其中，所述的会聚凸透镜5的聚焦点对应被检测样本10。

所述的准直凸透镜2与所述的激光器1同轴固定安装，所述半透半反分光镜3的轴线与所述的准直凸透镜2的轴线相交，并且，所述半透半反分光镜3的轴线与所述的准直凸透镜2的轴线夹角为45度。所述的圆锥透镜4和会聚凸透镜5与所述的准直凸透镜2同轴固定安装，所述的滤波片6的轴线与所述的准直凸透镜2的轴线相交，与所述的半透半反分光镜3的轴线相交，所述接收凸透镜7与所述滤波片6同轴固定安装，并且，所述半透半反分光镜3的轴线与所述的滤波片6的轴线夹角为45度。

所述的滤波片6的位置可灵活设置，只要其能将被测光源发出的光束划分为不同的测量波段即可。本实施例中所述的滤波片6的轴线与所述的准直凸透镜2的轴线为垂直相交。