[发明专利]基于不同偏振激发光源的拉曼光谱检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用不同偏振激发光源对物体进行拉曼光谱检测的装置。该装置特别适用于测试并获得各种不同物体的拉曼光谱信号的差别，以鉴别不同的物质结构或组成。

背景技术

拉曼光谱技术能从分子水平上检测分析物质的构成，它具有直接、无损、快速等优点，该技术已广泛应用于化工、商检、环保、生物医学等领域。目前，常用的拉曼光谱检测仪采用的激发光源一般采用非偏振光，或单一的偏振光激发，由此获得的被测物的拉曼光谱尚不能充分体现物质内分子结构的微小变化，探索新的拉曼光谱检测技术，是当前相关科技界的重要研究方向。

发明内容

本发明的任务就是提供一种综合采用不同的偏振技术，特别是采用圆偏振技术作为激发光源的拉曼光谱检测装置。

本发明的任务是这样实现的：检测装置由拉曼光谱激发光源、偏振激发组合装置、被测物体、偏振接收组合装置、拉曼探测系统和拉曼光谱信号处理与显示系统构成。拉曼光谱激发光源到达被测物体之前，先通过一个偏振激发组合装置，以产生不同状态的偏振激发光照射载物台上被测物体，通过偏振激发组合装置后偏振激发光可以是圆偏振光、线偏振光或非偏振光。被测物体在不同状态偏振激发光的激发下产生拉曼光谱信号，该光谱信号散射进入偏振接收组合装置，该装置可分离获得不同状态偏振光的拉曼光谱信号，该信号到达拉曼探测系统，最后到达拉曼光谱信号处理与显示系统，从而可获得通过不同偏振光激发，再通过不同偏振分离的被测物体的拉曼信号，以实现对被测物体物质构成的精确分析。

所述的偏振激发组合装置包含一个具有四个安装孔的可旋转滤光轮，线偏振片、左圆偏振片、圆偏振片或右圆偏振片分别安置在其中三个安装孔上，通过转动具有四个安装孔的滤光轮，可以产生线偏振、左圆偏振、右圆偏振和非偏振四种状态的激发光。该滤光轮实现了对不同通道的光学元件间进行实时地、方便地切换，最大限度地保证了实验条件的稳定性，大大减少了实验误差。

所述的包含一个具有三个安装孔的可旋转滤光轮。两个偏振角度互相垂直的线偏振片分别安置在其中两个安装孔上，通过转动具有三个安装孔的滤光轮，可分离获得不同偏振状态的拉曼光谱信号。该滤光轮实现了对不同通道的光学元件间进行实时地、方便地切换，最大限度地保证了实验条件的稳定性，大大减少了实验误差。

所述的偏振激发组合装置和偏振接收组合装置可根据实验需要，同时使用或者单独使用。

附图说明

图1是本发明原理示意图。

图2是偏振激发组合装置中四孔可旋滤光轮的示意图。

图3是偏振接收组合装置中三孔可旋滤光轮的示意图。

图1中1是激发光源；2是偏振激发组合装置；3是被测物体；4是载物台；5是偏振接收组合装置；6是拉曼探测系统；7是拉曼光谱信号处理与显示系统。

图2中，8是可旋滤光轮第一安装孔；9是第二安装孔；10是第三安装孔；11是第四安装孔，可分别安置线偏振片、左圆偏振片和右圆偏振片；第四安装孔可留空。

图3中，12是偏振接收组合装置中三孔可旋滤光轮第一安装孔，13是第二安装孔，12与13可分别安置一个线偏振片，并且两线偏振片偏振角度互相垂直。14是第三个安装孔，第三安装孔可留空。

具体实施方式

附图1、2的装置将成为新型拉曼光谱检测的主要装置，用于对被测物体的拉曼光谱检测。

如图1所示，当激发光源1发出的光，经过偏振激发组合装置2时，通过旋转偏振激发组合装置中的滤光轮，可使光有选择地从不同的安装孔中通过，由于安装孔中预先在第一、第二、第三安装孔分别安置了线偏振片、左圆偏振片和右圆偏振片，安装孔4 留空。因此可以根据需要，利用偏振激发组合装置2产生线偏振、左圆偏振、右圆偏振和非偏振四种状态的激发光。该激发光到达载物台4上被测物体3时，被测物体3发出相应的拉曼光谱信号再通过偏振接收组合装置5，也可通过旋转偏振接收组合装置5中的滤光轮，使光有选择地从不同的安装孔中通过，由于第一、第二安装孔中预先分别安置了偏振角度互相垂直的线偏振片。因此可以根据需要，利用偏振接收组合装置5分离获得不同偏振状态的样品拉曼光谱信号。该信号被拉曼探测系统6接收，再通过拉曼光谱信号处理与显示系统7，即可获得被测样品在不同偏振激发下的不同的拉曼光谱信号，从而可以从该信号中，进一步分析物体的结构或组成。

根据实验需要，可以单独或者同时使用偏振激发组合装置和偏振接收组合装置来获得样品信息。