[发明专利]用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置及方法

权利要求书

1.一种用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：包括双尺度移动检测平台(10)、共聚焦拉曼光谱仪(20)、计算终端(30)以及步进电机控制模块(40)，所述的共聚焦拉曼光谱仪(20)位于双尺度移动检测平台(10)上方并获取放置在双尺度移动检测平台(10)上被测样品的图像和光谱信息，计算终端(30)接收样品图像信息并分析处理后输出控制信号至步进电机控制模块(40)，步进电机控制模块(40)驱动双尺度移动检测平台(10)中的电机动作实现共聚焦拉曼光谱仪(20)对被测样品的对焦；

所述的双尺度移动检测平台(10)包括底座(11)、齿杆(12)以及固定在底座(11)上的第一步进电机(13)，齿杆(12)可沿底座(11)上下运动且齿杆(12)的齿与第一步进电机(13)上的齿盘(131)相啮合；齿杆(12)的顶端固定设置有下组件(14)，下组件(14)的上方设置有上组件(15)，盛放被测样品的硅片(50)放置在上组件(15)上，上、下组件(15、14)间设置有弹簧和第二步进电机(16)，上组件(15)在弹簧的弹力作用下向下运动，第二步进电机(16)的轴上安装有凸轮(161)且该凸轮(161)转动时可调节上、下组件(15、14)之间的间距。

2.如权利要求1所述的用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：所述凸轮(161)在180°内的升距、齿杆(12)的齿距、第一步进电机(13)上齿盘(131)的齿距三者相等。

3.如权利要求1所述的用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：所述的底座(11)由自上向下设置的第一、二、三铝制横梁(111、112、113)以及自左向右设置的第一、二、三铝制竖梁(114、115、116)通过螺丝或螺栓固定而成；第一、三铝制横梁(111、113)以及第一、三铝制竖梁(114、116)围合呈方框状；第二铝制竖梁(115)的下端固定在第三铝制横梁(113)上，第二铝制竖梁(115)的上端固定设置有第一步进电机(13)；第二铝制横梁(112)的两端分别固定在第一、二铝制竖梁(114、115)上，第一、二铝制横梁(111、112)上分别开设有通孔供齿杆(12)通过；齿杆(12)的杆体上设置有用于限位的上卡件(121)和下卡件(122)，上、下卡件(121、122)分别位于第一铝制横梁(111)的通孔的上下两侧。

4.如权利要求1所述的用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：所述的上、下组件(15、14)均为方形板且上组件(15)的轮廓大于下组件(14)，下组件(14)上对称设置有四个圆孔，T型螺栓(17)自圆孔中穿过并固定在上组件(15)的下板面上，T型螺栓(17)的T型头和下组件(14)的下板面之间设置有压簧(18)；第二步进电机(16)固定在下组件(14)的上板面上。

5.如权利要求1或2所述的用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：所述的步进电机控制模块(40)包括主控单元(41)、光电隔离单元(42)、步进电机驱动单元(43)以及第一、二电源(44、45)；主控单元(41)用于接收计算终端(30)的信号并发出相应的电机控制信号，光电隔离单元(42)用于隔离主控单元(41)和步进电机驱动单元(43)之间的干扰，步进电机驱动单元(43)接收隔离后的电机控制信号并直接控制第一、二步进电机(13、16)的转向和转动角度，第一电源(44)用于给主控单元(41)和光电隔离单元(42)的输入端供电，第二电源(45)用于给光电隔离单元(42)的输出端和步进电机驱动单元(43)供电。

6.如权利要求5所述的用于动态表面增强拉曼光谱检测的装置，其特征在于：所述的主控单元(41)包括主控芯片、时钟电路以及通信电路，主控芯片为STM32系列芯片，主控芯片通过通信电路与计算终端(30)进行数据交换，时钟电路连接主控芯片；光电隔离单元(42)由光耦合器和三极管连接而成；步进电机驱动单元(43)包括环形分配器、细分电路以及功率放大器，环形分配器和细分电路的输出端均与功率放大器的输入端相连；所述的计算终端(30)为计算机或移动终端。