[发明专利]透射拉曼光谱学

说明书

本发明涉及一种透射拉曼光谱设备，其包括：光源(101)，其用于在样本(102)上产生光轮廓(110)；光电探测器(103)，其具有至少一个光电探测器元件(103a)；收集光学件(104)，其被布置成收集透射穿过该样本(102)的拉曼散射光，并将该拉曼光导引到至少一个光电探测器元件(103a)上；以及支撑件(109)，其用于支撑该样本(102)。该支撑件(102)和光源(101)被布置成使得该光轮廓(110)能够相对于该样本(102)移动，以便使至少一个光电探测器元件(103a)接收针对该光轮廓(110)在该样本(102)上的不同位置所产生的拉曼散射光。

技术领域

本发明涉及用于透射拉曼光谱学中的设备和方法。

背景技术

在拉曼光谱设备中，来自激光源的光通常聚焦成样本上的光点。光与样本的分子之间的交互引起到具有相对于激发激光频率移位的波数的光谱中的拉曼散射。在滤除激光频率之后，拉曼散射光的光谱通常由例如衍射光栅等分散装置跨越二维光电探测器阵列(例如呈电荷耦合装置(CCD)的形式)分散。不同分子物种具有不同特性拉曼光谱，并且因此该效应可用以分析存在的分子物种。光谱还可给出其它信息，例如样本中的局部应力或应变。

拉曼光谱学的最广泛使用的形式是背散射(back-scattered)拉曼光谱学，其中用于收集拉曼散射光的收集光学件与照射光学件位于样本的同一侧上。在此类布置中，拉曼信号表示样本的表面和近表面组成。

在透射拉曼中，与照射光学件相比，收集光学件位于样本的另一侧上，使得透射穿过样本的拉曼散射光由收集光学件收集到。因此，拉曼信号表示光通过的大部分材料。(在透射拉曼系统中从收集体积收集拉曼散射光，该收集体积主要由照射、收集光学件、探测器的灵敏度和样本的材料属性确定，但通常比背散射拉曼的大得多)。这使得透射拉曼适合于探测扩散散射性样本的大部分内容，其中需要获得表示收集体积内的材料的完全混合物的拉曼信号。

M.Pelletier在《应用光谱学》2013年第67卷第829到839页的“灵敏度增强型透射拉曼光谱学(Sensitivity-Enhanced Transmission Raman Spectroscopy)”中描述了一种透射拉曼系统，其包括通过安装到固持片剂(有待分析)的平移平台的移动部分的光纤来递送的激光，以使得片剂在映射期间的移动不会改变片剂上的激光照射的位置。PhATTM探测器使样本成像到一捆50根光纤中。透射拉曼图从由PhATTM探测器记录的数据产生。

本发明人已发现，即使收集体积相比于背散射拉曼光谱学对于透射拉曼光谱学相对较大，但对于某些应用，相比于为了获得表示例如药剂等样本内的完全混合物的拉曼信号所需要的体积，该收集体积仍是相对较小的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种透射拉曼光谱设备，其包括：

光源，其用于在样本上产生光轮廓；

光电探测器，其具有至少一个光电探测器元件；

收集光学件，其被布置成收集透射穿过所述样本的拉曼散射光，并将所述拉曼光导引到所述至少一个光电探测器元件上；

支撑件，其用于支撑所述样本，

其中所述支撑件和光源被布置成使得所述光轮廓可相对于所述样本移动，以便所述至少一个光电探测器元件接收针对所述光轮廓在所述样本上的不同位置所产生的拉曼散射光。

以此方式，可获得拉曼信号，其表示贯穿样本的厚度以及针对样本的大于静态获取收集体积的体积的组成(composition)，该静态获取收集体积在静止时由所述光轮廓定义。举例来说，所述设备可用以获得表示例如片剂等样本的总组成的拉曼信号，和/或确定跨越大于静态获取收集体积的体积样本为均质的程度。