[发明专利]拉曼散射激发方法及装置

权利要求书

1.一种拉曼散射激发装置，在样品中激发拉曼散射光，其特征在于，包括：

被入射激光照射后会产生等离子体波的微金属柱阵列，

其中，微金属柱阵列包括密集排布在虚拟半球内的若干个微金属柱，每个所述微金属柱均为圆柱形，所述圆柱形的延伸方向与所述虚拟半球的半径方向一致，

所述入射激光包括垂直每个所述微金属柱的光束，所述光束射向所述虚拟半球的球心，

所述等离子体波在所述球心附近区域激发所述样品的拉曼散射光。

2.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于：

其中，每个所述微金属柱的直径为纳米或微米级。

3.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，还包括：

位于所述微金属柱阵列上方水平设置的第一透镜，所述第一透镜的焦点与所述虚拟半球的球心重合。

4.根据权利要求1所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，还包括：

位于所述微金属柱阵列上方用于固定所述微金属柱阵列的球面玻璃基板，所述球面玻璃基板处在所述虚拟半球的球面上，每个所述微金属柱的上表面固定于所述球面玻璃基板的下表面，所述入射激光透过所述球面玻璃基板后，垂直照射到每个所述微金属柱的上表面。

5.一种拉曼散射激发方法，利用权利要求1至权利要求4中任意一项所述的拉曼散射激发装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、安装好所述拉曼散射激发装置，在所述拉曼散射激发装置下方依次设置第二透镜和探测器；

步骤二、将所述样品放置在所述球心附近区域，将垂直方向的平行激光束照射到所述第一透镜上；

步骤三、所述入射激光经过第一透镜会聚后，照射到球面玻璃基板上，并透过球面玻璃基板，垂直照射到每个所述微金属柱的上表面，使得所述微金属柱的下表面边缘处激发等离子体波，每个所述下表面集中在所述球心附近区域，使得所述等离子体波在所述球心附近区域会聚形成激发场；

步骤四、所述样品在所述激发场被激发拉曼散射光，所述拉曼散射光经所述第二透镜收集并会聚到所述探测器上，被所述探测器接收。

6.根据权利要求5所述的拉曼散射激发方法，其特征在于：

其中，所述样品为气体或低浓度的液体。

7.根据权利要求5所述的拉曼散射激发方法，其特征在于：

其中，所述样品被容纳于透明容纳腔内，所述透明容纳腔的范围围绕于所述球心附近区域的四周。

8.一种拉曼检测仪，其特征在于，包括：

提供入射激光的光源；

用于激发样品中拉曼散射光的拉曼散射激发装置，所述拉曼散射激发装置为权利要求1至权利要求4中任意一项所述的拉曼散射激发装置；以及

与所述拉曼散射激发装置连接的光谱分析仪，用于测量拉曼散射光中不同波长光的相对强度以获得拉曼光谱。