[实用新型]一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及拉曼光谱检测技术，尤其是一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置。

背景技术

拉曼光谱检测技术使用激光得到物质分子层面的光谱信息，在无损物性分析及鉴别上具有强大的能力。拉曼光谱检测已被广泛应用于食品安全、药品检验、毒品侦测、司法鉴定、珠宝鉴定和环境检测等领域。在实际使用中，由于拉曼信号很微弱，需要利用表面增强拉曼散射技术（SERS）对拉曼信号进行增强，以便于光谱仪对其进行检测。表面增强拉曼散射技术需要将待测样品与纳米尺度的金属微粒相接触，具体操作方法是将样品放置于纳米尺度的粗糙金属表面，或是在样品溶液中滴加含有金属纳米微粒的增强试剂，再用激光对样品进行照射，以得到增强了的拉曼信号。

传统的拉曼探头只具有将激光照射至样品和接收样品发出的拉曼散射光的功能，而不具有增强拉曼信号的功能。近年来已经出现了一些新型的探头设计，使其具有增强拉曼信号的功能。如发明专利授权公告号CN101713738A将检测光纤的形状制成锥形，并在尖端熔接上一个石英微球，在锥形光纤和石英微球的表面涂覆上金属纳米微粒，形成带有拉曼增强功能的探头；而实用新型授权公告号CN202442964U则将表面增强拉曼散射的活性基底直接构建在检测探头光纤的端面上，形成带有拉曼增强功能的探头。然而这些设计都需要对探头本身进行重新改造，前者工艺较复杂，成本较高，后者只能在端面有限区域产生拉曼信号增强，所实现的拉曼增强效果有限，均不利于实用。在此，我们提出的一种拉曼信号增强装置，可与传统的拉曼探头结合使用，降低成本，并能得到较好的拉曼增强效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置，不但结构简单，而且可与传统的拉曼检测探头配合使用实现较好的增强效果。

本实用新型目的通过下述技术方案实现：一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置，包括一个与拉曼探头相连接的支架，由拉曼探头输出激光并接收拉曼散射光，其中：所述的支架上设置涂有金属纳米微粒层的弧面反射板，金属纳米微粒层设在弧面反射板的凹面上。本实用新型不但结构简单，容易实现，而且可与传统的拉曼检测探头配合使用，实现较好的拉曼信号增强效果，可用于固体，液体或气体样品的拉曼光谱检测。

在上述方案基础上，所述的金属纳米微粒层正对拉曼探头。

在上述方案基础上，所述的支架为弧面反射板的延伸部，通过螺栓固定在拉曼探头上并调节金属纳米微粒层与拉曼探头之间的距离。

本实用新型原理是：由探头输出的激光并接收拉曼散射光。

金属纳米微粒通过自组装的方法涂覆在弧面反射板的凹面，与金属纳米微粒接触的样品在激光照射下产生表面增强拉曼散射现象，反射板的弧形表面一方面具有反射和聚焦拉曼散射光的功能，将拉曼散射光会聚到探头，增加探头所接收的拉曼信号强度；另一方面弧形表面可使探头发出的激光在反射板和探头之间的区域来回反射，增加激光与样品的作用几率，从而产生更多的拉曼信号。与探头相连接的支架部分可以进行调节，以改变反射板与探头之间的距离。在实际使用时可以通过改变这个距离实现最大的拉曼信号强度。

本实用新型的优越性在于：结构简单，可以与传统拉曼检测探头配合使用，而不需要通过复杂的工艺对探头本身进行改造，成本较低；并通过对拉曼信号的汇聚作用和使激光在一定区域来回反射，使探头接收到更强的拉曼信号，提高拉曼探头的检测效率，从而实现对微量样品的拉曼光谱检测。对比使用增强试剂的拉曼增强方法，本实用新型可在不同场合重复使用，从而降低了使用成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种和传统拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置的示意图；

图中附图标记说明：

1——拉曼探头；

2——螺栓；

3——弧面反射板；

4——金属纳米微粒层；

5——输出激光；

6——接收拉曼散射光。

具体实施方式

 如图1是本实用新型提供的一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置的示意图所示：一种与拉曼检测探头配合使用的拉曼信号增强装置，包括一个与拉曼探头1相连接的支架，由拉曼探头输出激光5并接收拉曼散射光6，其中：所述的支架上设置涂有金属纳米微粒层4的弧面反射板3，金属纳米微粒层4设在弧面反射板3的凹面上。

所述的金属纳米微粒层4正对拉曼探头1。

所述的支架为弧面反射板3的延伸部，通过螺栓2固定在拉曼探头1上并调节金属纳米微粒层4与拉曼探头1之间的距离。