[实用新型]Y型光纤束导光结构及使用其的微区定位光谱检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微区定位光谱检测装置，尤其是一种Y型光纤束导光结构及使用其的微区定位光谱检测装置。

背景技术

目前大多数实验室和科研机构开展的光谱检测所采用的还是传统的宏观尺度样品的光谱测量。由于样品的宏观尺度，光谱检测只能提供样品的大范围的整体平均特性，很难了解和分辨在局部微小区域（微米量级）的样品信息。随着纳米材料科学，医用生物光子学和半导体低维结构材料与器件及其相关领域不断深入的发展，对光谱检测提出了显微、定位分析的要求，需要探测定位于某个微米尺度区域的光谱信息。

 目前通用的微区定位光谱检测技术为共焦显微术，它可以观测样品同一层面内不同微区的光谱信号，还能分别观测样品内不同深度的各个层面的光谱信号。但其结构复杂，整机稳定性要求高，而且价格昂贵，一般在百万元以上，不利于推广使用。随着纳米材料科学，医用生物光子学和半导体低维结构材料与器件等领域的快速发展，有必要推出结构简单、操作灵活的低成本的微区定位光谱检测装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种Y型光纤束导光结构及使用其的微区定位光谱检测装置，使用Y型光纤束进行微区定位，结构简单，成本较低，可用于纳米材料科学，生物医学等领域的微区定位光谱检测。

 为了解决所述的技术问题，本实用新型提供下述技术方案：一种Y型光纤束导光结构及使用其的微区定位光谱检测装置，包括一个显微镜、一根Y型光纤束、一个用于产生定位指示光的光源和一个光谱仪，其中，所述的Y型光纤束导光结构整体呈Y型，包含入射端口、照射与集光端口和光谱检测端口，其中，所述的入射端口为芯光纤一，与产生定位指示光的光源连接，用于引入定位指示光；所述的光谱检测端口为芯光纤二，与光谱仪连接，用于将样品的光谱信号输入光谱仪；所述的照射与集光端口由同心的外围光纤束和内层光纤束两组光纤束构成，与显微镜连接并位于显微镜的图像平面上，外围光纤束将定位指示光照射至样品，并在显微镜的图像平面上形成一个亮环，内层光纤束接收来自样品中亮环所圈出的微区的光谱信号。

在上述方案基础上，所述的显微镜的图像平面是待测样品通过显微镜成像形成的光学共轭面，它包含了待测样品的完整的图像信息。

在上述方案基础上，所述的样品微区的尺寸等于Y型光纤束的照射与集光端口的口径和显微镜物镜的放大倍数的比值，即：显微镜的放大倍数为a，照射与集光端口的口径为b，则检测的样品微区的尺寸为：b/a。

在上述方案基础上，所述的光源为卤素光源/LED光源。

本实用新型的原理是：由于显微镜具有对样品放大成像的作用，例如通过50倍物镜的显微镜，样品在显微镜的图像平面上所成的像是原样品大小的50倍，即样品面和图像面的比例为1：50。当把Y型光纤束的照射与集光端口置于显微镜的图像平面上，假设此端口口径为100微米，则它所收集的光谱信号源自于样品上大小为光纤端口口径的1/50的区域，即2微米大小的区域。这样光谱仪所检测的光谱信号就是样品上这个2微米大小的区域的光谱信息。Y型光纤束传导的定位指示光照射在样品上，在样品的图像平面上形成一个亮环，由于传导定位指示光的光纤包围着接收样品光谱信号的检测光纤，所以亮环区域就定位标志了光谱仪所检测的光谱信号的在样品上的来源地，从而实现了对样品的微区定位光谱检测。

本实用新型结构简单，操作灵活，成本较低，可广泛应用于纳米材料科学，医用生物光子学和半导体低维结构材料与器件等领域的微区定位光谱检测。

以下结合附图进一步详述本实用新型。

附图说明：

图1本实用新型提供的一种Y型光纤束导光结构的示意图；

图2是图1中的Y型光纤束的照射与集光端口B的断面示意图；

图3是本实用新型提供的微区定位光谱检测装置的示意图；

图中附图标记说明：

1——Y型光纤束；

2——光源；

3——光谱仪；

4——显微镜的图像平面；

5——外围光纤束层；

6——内层光纤束芯；

7——显微镜的目镜观察的图像平面，

8——显微镜；

9——为待测样品。

具体实施方式