[发明专利]一种228.5nm深紫外拉曼光谱仪

说明书

本发明公开了一种228.5nm深紫外拉曼光谱仪，包括：深紫外激光器、外光路和光谱分析仪；深紫外激光器用于发出228.5nm激光；228.5nm激光在外光路中通过准直和滤波处理后，通过外光路中的光纤探针照射到目标样品上，产生散射光；散射光被过滤处理后，获得拉曼散射光；拉曼散射光经过外光路传输到光谱分析仪，获得拉曼信号；该光谱仪可以有效解决普通拉曼光谱仪存在的拉曼强度弱、灵敏度低、荧光干扰强、对人眼不安全等问题。

技术领域

本发明属于光谱分析技术领域，特别是一种228.5nm深紫外拉曼光谱仪。

背景技术

拉曼光谱是通过分析入射光与物质分子的非弹性碰撞产生的散射光谱，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。一张拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成，每个拉曼峰代表了相应的拉曼散射光的波长位置和强度。因此，拉曼光谱具有无需提前处理和制备样品就可以无损、快速定性/定量分析气态、液态、固态样品的特点，这使其成为物质鉴定的“指纹”，被广泛应用于在物理、化学、生物学、医学、矿物学、食品安全检测等领域。

目前便携式拉曼光谱仪通常采用可见光、近红外光和近紫外光作为激发光源，但是在可见光、近红外光和近紫外光的拉曼光谱仪中存在很多不足，例如：①荧光干扰问题：激发光源波长在250nm以上时，拉曼信号中混杂着荧光信号。②拉曼信号强度弱：由于光谱强度与光源波长四次方成反比，其拉曼信号强度较弱。③易受环境干扰：近红外和可见光的光谱仪通常须将物体取样放在样品盒内测量，无法测量距离较远或无法遮光的物体。④人眼不安全问题：可见、近红外和近紫外激光对人眼不安全。

200-230nm深紫外光不能透过眼膜，属于人眼安全波段。以此波段作为激发光源的深紫外拉曼光谱仪可以很好的克服这些问题，受到人们的广泛关注。但是现阶段200-230nm深紫外光源通常为气体激光器，体积较大，不利于光谱仪小型化。

因此，如何解决普通拉曼光谱仪存在的拉曼强度弱、灵敏度低、荧光干扰强、对人眼不安全等问题，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种228.5nm深紫外拉曼光谱仪，可以有效解决上述提到的普通拉曼光谱仪存在的拉曼强度弱、灵敏度低、荧光干扰强、对人眼不安全等问题。

本发明实施例提供了一种228.5nm深紫外拉曼光谱仪，包括：深紫外激光器(100)、外光路(200)和光谱分析仪(300)；

所述深紫外激光器(100)用于发出228.5nm激光；

所述228.5nm激光在所述外光路(200)中通过准直和滤波处理后，通过所述外光路(200)中的光纤探针(16)照射到目标样品上，产生散射光；所述散射光被过滤处理后，获得拉曼散射光；

所述拉曼散射光经过所述外光路(200)传输到所述光谱分析仪(300)，获得拉曼信号。

进一步地，所述深紫外激光器(100)包括激光二极管泵浦源(1)、耦合系统(2)、增益晶体掺钕钒酸钇(3)、声光Q装置(4)、反射镜(5)、倍频晶体三硼酸锂(6)、平凹输出镜(7)、第一聚焦镜(8)和倍频晶体偏硼酸钡(9)；

所述激光二极管泵浦源(1)用于产生泵浦光；

所述泵浦光经过所述耦合系统(2)和增益晶体掺钕钒酸钇(3)后产生914nm的红外激光；

所述红外激光经过所述声光Q装置(4)后形成窄线宽脉冲激光，入射到所述倍频晶体三硼酸锂(6)内得到457nm的蓝色激光；

所述蓝色激光经过所述反射镜(5)后，由所述平凹输出镜(7)输出，之后通过所述第一聚焦镜(8)，在所述倍频晶体偏硼酸钡(9)处得到228.5nm深紫外激光。