[发明专利]拉曼光谱检测设备及其检测安全性的监控方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及拉曼光谱检测领域，尤其涉及拉曼光谱检测设备和监控拉曼光谱检测设备的检测安全性的方法。

背景技术

拉曼光谱分析技术是一种以拉曼散射效应为基础的非接触式光谱分析技术，它能对物质的成分进行定性、定量分析。拉曼光谱是一种分子振动光谱，它可以反映分子的指纹特征，可用于对物质的检测。拉曼光谱检测通过检测待测物对于激发光的拉曼散射效应所产生的拉曼光谱来检测和识别物质。拉曼光谱检测方法已经广泛应用于液体安检、珠宝检测、爆炸物检测、毒品检测、药品检测等领域。

近年来，拉曼光谱分析技术在危险品检查和物质识别等领域得到了广泛的应用。在物质识别领域，由于各种物质的颜色、形状各异，人们通常无法准确判断物质的属性，而拉曼光谱由被检物的分子能级结构决定，因而拉曼光谱可作为物质的“指纹”信息，用于物质识别。因此拉曼光谱分析技术在海关、公共安全、食品药品、环境等领域有广泛应用。

发明内容

为了解决或至少部分地缓解现有技术中存在的一个或多个问题，提出了安全性更高的拉曼光谱检测设备和监控拉曼光谱检测设备的检测安全性的方法。

本发明的实施例提供了一种拉曼光谱检测设备，包括：

激光器，用于发射激发光；

光学装置，用于将所述激发光引导至样品和收集来自所述样品的光信号；

光谱仪，用于对由光学装置收集的光信号进行分光以生成被检测的样品的拉曼光谱；以及

安全监控器，被配置成在来自激光器的激发光照射样品期间监测样品的安全状态并提供表征样品是否由于激发光照射而受到损坏的安全指示信号。

在一实施例中，安全监控器包括：温度传感器，被配置成在来自激光器的激光照射样品期间感测被检测的样品的温度或温度变化。

在一实施例中，安全监控器包括相对于样品的不同位置以检测样品的温度或温度变化的多个所述温度传感器。

在一实施例中，所述温度传感器包括：红外探测器，用于检测所述样品发出的红外光，以获得被检测的样品的温度或温度变化。

在一实施例中，所述光学装置被配置成建立用于收集来自所述样品的光信号的拉曼光信号收集光路，并且其中，

所述光学装置包括：设置在所述拉曼光路信号收集光路中的第一分光镜，所述第一分光镜布置成形成从拉曼光路信号收集光路分支的红外辐射支路，以将来自样品的光中的红外光朝向红外探测器引导。

在一实施例中，所述第一分光镜为短通二向色镜，所述短通二向色镜设置成将波长大于预定波长的光朝向红外探测器反射，而使波长小于该预定波长的光透射通过所述短通二向色镜，所述预定波长在700纳米至300微米之间。

在一实施例中，所述第一分光镜设置成将来自样品的光信号中的一部分朝向红外探测器反射，而将所述光信号中的另一部分朝向光谱仪透射。

在一实施例中，所述光学装置还包括：

设置在拉曼光信号收集光路中的第一会聚透镜，所述第一会聚透镜用于将激发光会聚到样品并收集来自样品的光信号；

设置在拉曼光信号收集光路中的第二会聚透镜，所述第二会聚透镜用于将收集来的光信号会聚到光谱仪；以及

第二分光镜，所述第二分光镜在所述拉曼光信号收集光路中位于第一分光镜和第二会聚透镜之间或位于第一分光镜和第一会聚透镜之间，并布置成用于将来自于激光器的激发光向第一会聚透镜反射并使由第一会聚透镜收集的来自样品的光信号的至少一部分透射通过该第二分光镜以射向所述第二会聚透镜。

在一实施例中，所述第二分光镜为长通二向色镜。

在一实施例中，所述光学装置还包括设置在所述拉曼光信号收集光路中的长通滤波片或陷波滤波片，所述长通滤波片或陷波滤波片位于所述第一分光镜的下游，用于滤除经过第一分光镜之后的光信号中的瑞利光。

在一实施例中，所述光学装置还包括设置在所述拉曼光信号收集光路中的长通滤波片或陷波滤波片，所述长通滤波片或陷波滤波片位于所述样品和光谱仪之间，用于滤除光信号中的瑞利光。

在一实施例中，所述光信号包括拉曼光谱信号和红外信号，所述光谱仪和红外探测器设置在同一探测器中，该探测器的一部分被配置成在来自激光器的激光照射样品期间检测所述样品发出的红外信号，该探测器的另一部分被配置成检测来自样品的拉曼光谱信号。

在一实施例中，所述光学装置被配置成建立：

拉曼光信号收集光路，用于收集来自所述样品的光信号；以及