便攜激光拉曼光譜傳感探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)分析儀器領(lǐng)域，特別涉及一種便攜激光拉曼光譜傳感探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]拉曼散射現(xiàn)象自1928年由印度物理學(xué)家拉曼發(fā)現(xiàn)以來(lái)，由于拉曼光譜具有信息豐富、拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)、分析效率高和樣品用量少等顯著的特點(diǎn)越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，拉曼光譜儀可以精確的檢測(cè)出物質(zhì)的組成、含量等，已經(jīng)成為化學(xué)分析、表面化學(xué)、礦物學(xué)、半導(dǎo)體材料、考古學(xué)等眾多領(lǐng)域重要的研宄手段。便攜式激光拉曼光譜儀可以對(duì)樣品快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和對(duì)樣品進(jìn)行原位無(wú)損檢測(cè)分析，因此，它廣泛應(yīng)用于食品醫(yī)藥檢測(cè)、環(huán)境保護(hù)檢測(cè)、司法鑒定和爆炸品毒品檢測(cè)。本世紀(jì)初人們提出了基于近紅外激發(fā)的便攜式激光拉曼光譜儀，其便攜式激光拉曼激發(fā)探頭光路的接收光路的樣品架、物鏡、反射鏡、截止濾光片、成像透鏡、光纖連接器和接收光纖是在折疊光路上。因?yàn)?，拉曼光譜光強(qiáng)非常弱小，非常難捕捉到拉曼散射光點(diǎn)，因此，調(diào)校拉曼激發(fā)探頭光路的折疊光路難度較大。另外，便攜式激光拉曼光譜儀的功能單一。因此，限制了便攜式激光拉曼光譜儀的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，功能增加，調(diào)節(jié)效率和測(cè)量穩(wěn)定性提高，不需投入新的設(shè)備，便于普及推廣的便攜式激光拉曼光譜傳感探頭。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型便攜激光拉曼光譜傳感探頭，它包括激光經(jīng)光纖激發(fā)樣品的激發(fā)光路和拉曼散射接收光路，激光光纖激發(fā)樣品的激發(fā)光路上依次設(shè)有入射光纖、光纖連接器、擴(kuò)束鏡、反射鏡、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片、物鏡和樣品架，其拉曼散射接收光路上依次設(shè)有樣品架、物鏡、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片、成像透鏡、光纖連接器和接收光纖?！伴L(zhǎng)通短反”截止濾光片是使用截止點(diǎn)大于激發(fā)樣品的激光波長(zhǎng)的截止濾光片，由于激發(fā)樣品的激光波長(zhǎng)短于截止點(diǎn)波長(zhǎng)，“長(zhǎng)通短反”截止濾光片將激發(fā)樣品的激光反射。在激發(fā)光路中由“長(zhǎng)通短反”截止濾光片適配成反射光路，由此激光經(jīng)光纖和擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后由反射鏡反射，再經(jīng)“長(zhǎng)通短反”截止濾光片反射，將入射激光反射到物鏡，通過(guò)物鏡照射到樣品上激發(fā)拉曼散射。并卻其拉曼散射接收光路上物鏡、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片、成像透鏡和接收光纖端面使其處在同一光軸直線上。反射鏡安裝在三維調(diào)節(jié)架上，通過(guò)三維調(diào)節(jié)架調(diào)校反射鏡反射光使激光照射到樣品上，并且使樣品拉曼散射光入射進(jìn)接收光纖端面。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊和功能增加，其進(jìn)一步的措施還有。
[0006]“長(zhǎng)通短反”截止濾光片既作為反射激光用，又作為濾去瑞利散射線及透過(guò)斯托克斯拉曼散射光譜線的濾光片用，使探頭結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)激光拉曼光譜的便攜測(cè)量。
[0007]物鏡與樣品間的隔離筒采用可變物距隔離筒，可變物距隔離筒的可變距離為分檔可變、連續(xù)可變和分檔帶連續(xù)可變，分檔可變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)蓋玻片厚度和標(biāo)準(zhǔn)樣品池壁厚度。并且具有定位裝置，保證定位準(zhǔn)確和穩(wěn)定。及具有鎖定裝置，保證物距不變和定位穩(wěn)定。
[0008]由于標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片厚度和標(biāo)準(zhǔn)樣品池壁厚度不同但又比較接近，可變物距隔離筒采用不同可變套筒，一個(gè)用于定位標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片厚度物距，一個(gè)用于定位標(biāo)準(zhǔn)樣品池壁厚度物距。
[0009]本實(shí)用新型由于采用了可變物距隔離筒，配合標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片和標(biāo)準(zhǔn)樣品池，因此，可以用于測(cè)量液體樣品、凝膠樣品、粉末樣品、細(xì)小顆粒樣品和生物樣品，以及可以在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
[0010]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果:
[0011](I)由于拉曼散射接收光路采用了光學(xué)元件處在同一光軸直線上，拉曼散射光通過(guò)的光學(xué)面要少一點(diǎn)，減小了光強(qiáng)損失，因此，探頭檢測(cè)靈敏度有所提高。
[0012](2)由于拉曼散射接收光路采用了光學(xué)元件處在同一光軸直線上，調(diào)校拉曼散射光簡(jiǎn)單易行，調(diào)校操作強(qiáng)度降低。
[0013](3)由于采用了定位標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片厚度物距和定位標(biāo)準(zhǔn)樣品池壁厚度物距的可變物距隔離筒，使測(cè)量不同樣品更加方便快捷。
[0014](4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，制造容易，方便攜帶，增加了一些測(cè)試功能，擴(kuò)大了便攜式激光拉曼光譜儀的使用范圍，且無(wú)需增加新的設(shè)備投入，商業(yè)前景好，適宜普及推廣。
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的便攜激光拉曼光譜傳感探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的反射鏡M的三維調(diào)節(jié)架。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的可變物距隔離筒結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖1中:1、入射光纖F1, 2、光纖連接器J1, 3、擴(kuò)束鏡L1,4、反射鏡M，5、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片LF，6、物鏡L2，7、可變物距隔離筒，8、樣品和樣品架S，9、散射成像透鏡L3，10、光纖連接器J2，11、接收光纖F2,12、光學(xué)元件安裝暗盒，13、激光擋板。
[0020]圖2中:1、反射鏡片，2、螺釘，3、彈簧固定桿，4、反射鏡安裝板，5、支撐板，6、鋼珠，7、彈簧，8、支撐桿，9、鏡片固定壓環(huán)。
[0021]圖3中:1、物鏡鏡筒，2、定位環(huán)，3、鎖定螺釘，4、小通孔，5、可變物距隔離套筒，6、定位銷(xiāo)，7、彈簧，8、小鋼珠
【具體實(shí)施方式】
[0022]由附圖1所示，一種便攜激光拉曼光譜傳感探頭，它包括入射光纖F1、光纖連接器J1、擴(kuò)束鏡L1、反射鏡M、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片LF、物鏡L2、可變物距隔離筒、-樣品和樣品架S、散射成像透鏡L3、光纖連接器J2、接收光纖F2、光學(xué)元件安裝暗盒和激光擋板。光纖連接器J1、擴(kuò)束鏡L1、反射鏡M、“長(zhǎng)通短反”截止濾光片LF、物鏡L2、散射成像透鏡LjP光纖連接器J2都固定安裝在光學(xué)元件安裝，其中，反射鏡M安裝在暗盒內(nèi)三維調(diào)節(jié)架上；可變物距隔離筒、樣品架S和激光擋板安裝在光學(xué)元件安裝暗盒外。通過(guò)調(diào)節(jié)可變物距隔離筒的物距為標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片厚度，可以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)蓋玻片上物質(zhì)的拉曼光譜；調(diào)節(jié)可變物距隔離筒的物距為標(biāo)準(zhǔn)樣品池壁厚度，可以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣品池內(nèi)物質(zhì)的拉曼光譜；因此，可以用于測(cè)量液體樣品、凝膠樣品、粉末樣品、細(xì)小顆粒樣品和生物樣品，實(shí)現(xiàn)各種不同樣品的測(cè)試。
[0023]結(jié)合附圖1，入射光纖匕插入光纖連接器J