[发明专利]基于凹面光栅的长方体便携式拉曼光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉曼光谱技术，更具体地说，涉及一种基于凹面光栅的长方体便携式拉曼光谱仪。

背景技术

随着光谱仪技术发展，便携式拉曼光谱仪的应用越来越广，目前基于凹面光栅的便携拉曼光谱仪内部，将被测样品经激光激发后产生的拉曼散射信号，经狭缝进入光谱仪，由凹面光栅衍射分光后聚焦到检测器上形成拉曼光谱，由于凹面光栅的光学结构特征，使得狭缝与检测器、凹面光栅沿光路的空间距离以及相对角度都为固定的数值，现有基于凹面光栅的便携式拉曼光谱仪用于固定安装狭缝、凹面光栅、检测器等设备的壳体支架设计成五边形，如中国专利CN201520382348.1中公开的便携式拉曼光谱仪，由于壳体支架呈五边形的设计，容易导致用于包覆光谱仪的外壳体体积较大、外观形状不够规整，在外壳体与壳体支架之间形成的空间过大，不利于单手握持，进而导致光谱仪的携带与使用均不够方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外观较为规整呈长方体并且结构紧凑的基于凹面光栅的便携式拉曼光谱仪，通过对光谱仪内部的光路改变而有效的改善上述问题。

本发明中基于凹面光栅的长方体便携式拉曼光谱仪包括有固定安装在壳体支架内的激光器、45度角边缘滤光片、镜头、聚光透镜、狭缝、凹面光栅及检测器，

所述镜头、45度角边缘滤光片、聚光透镜、狭缝依序固定在所述壳体支架内，且所述镜头、45度角边缘滤光片、聚光透镜、狭缝的中心点位于同一直线上；

在所述直线上且位于所述狭缝的后侧固定安装一用于改变穿过所述狭缝到达所述凹面光栅的拉曼信号的传送方向的反射镜；

所述检测器固定安装在所述反射镜的侧边，所述检测器的长边垂直于所述直线，所述检测器长边垂于直线的垂直点位于所述反射镜的背面；

所述凹面光栅面对所述检测器固定安装，用于接收所述反射镜反射的拉曼信号。

在所述聚光透镜和所述狭缝之间固定安装有边缘滤光片。

所述激光器固定安装在所述壳体支架内部，所述激光器发出的激光光束直接照射所述45度角边缘滤光片表面，所述凹面光栅紧邻所述激光器安装。

所述激光器与所述45度角边缘滤光片之间固定安装有用于滤除激光器发射波长之外光线的激光线滤光片。

本发明中的便携式拉曼光谱仪通过在狭缝与凹面光栅之间增加一个反射镜，使光路发生了偏折，从而确保了通过狭缝进入光谱仪的入射光路与检测器呈垂直排列的关系，所述的垂直排列关系使得这种光谱仪外壳互相垂直的两条边，分别与入射光路所在直线平行，并且与检测器排列方向平行，从而将原始五边形的壳体支架简化成规整而紧凑的四边形结构。

本发明中的便携式拉曼光谱仪通过在狭缝与凹面光栅之间增加一个反射镜，改变了凹面光栅和检测器的安装位置，将原先狭缝与凹面光栅之间的距离分成两段，缩短了原始光谱仪中狭缝与凹面光栅之间的安装距离，使得光谱仪的整体体积缩小，充分合理的利用了方形壳体支架内部的空间。

通过以上设计可将光谱仪整体外观简化为长方体结构，缩小了光谱仪空间体积，有利于单手握持，进而为光谱仪的携带与使用带来方便。

附图说明

图1是本发明中基于凹面光栅的长方体便携式拉曼光谱仪的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作具体说明。

如图1所示，本发明中基于凹面光栅的长方体便携式拉曼光谱仪包括有用于固定安装各部件的壳体支架10，在壳体支架10内固定安装有激光器1、45度角边缘滤光片2、镜头3、聚光透镜4、边缘滤光片5、狭缝6、反射镜7、凹面光栅8及检测器9，其中：

镜头3固定安装在壳体支架10的侧壁上，45度角边缘滤光片2、聚光透镜4、狭缝6依序固定在壳体支架10内，且镜头3、45度角边缘滤光片2、聚光透镜4、狭缝6的中心点位于同一直线13上；

在直线13上且位于狭缝6的后侧固定安装一用于改变穿过狭缝6到达凹面光栅8的拉曼信号的传送方向的反射镜7；

检测器9固定安装在反射镜7的侧边，检测器9的长边12垂直于直线13，且检测器9长边12垂于直线13的垂直点位于反射镜7的背面；

凹面光栅8面对检测器9固定安装，用于接收反射镜7反射的拉曼信号，并且紧邻激光器1安装，而激光器1发出的激光光束直接照射所述45度角边缘滤光片2表面。

另，在激光器1与45度角边缘滤光片2之间固定安装有用于滤除激光器发射波长之外光线的激光线滤光片11。