[发明专利]一种微型检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种微型检测装置及检测方法，包括激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪以及使光线沿激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪之间单向传输的光纤环形器，其特征在于，所述检测探头内设有真空腔以及与真空腔连通的空心光子晶体光纤和气泵，所述空心光子晶体光纤内空腔内壁上设有纳米结构的金属层，本发明的有益效果是：本发明采用空心光子晶体光纤与表面增强拉曼散射技术相结合，大大提高了拉曼散射信号，同时采用光纤作为光的传输介质，采用光纤型器件作为分光元件，因而该系统为全光纤结构，小型便携，适合于各种应用场合，且检测灵敏度非常高，适合于痕量检测也适用于高浓度的检测，具有非常高的效率。

技术领域

本发明涉及食品药品检测领域，具体是一种微型检测装置及检测方法。

背景技术

食品药品安全是关乎人类生命健康和民生国计的重要问题，近年来，食药品安全问题成为社会各界的焦点问题。食药品安全检测是保证食药品安全的重要手段，有着非常重要的意义。特别是对于快检行业，需要具有高灵敏度的小型化快速检测设备，来满足日益增长的食药品检测需求。目前存在的检测技术主要有以下几类：色谱仪，质谱仪，生物化学方法、光谱技术等。色谱仪、质谱仪系统较复杂，属于较大型设备，主要应用于实验室检测，检测周期较长；生物化学方法一直被广泛应用于食药品的安全检测领域，可以达到较高的检测灵敏度，但是生物化学的方法一般均需要采用试剂等检测手段，反应耗时长；光谱技术包括吸收光谱、发射光谱和散射光谱，光谱分析是一种无损的快速检测技术，分析成本低，特别是拉曼散射光谱，对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关，只和样品的振动转动能级有关，具有分子的指纹特征，可以实现全谱段的测量。

拉曼光谱由于其散射截面较小并且受到荧光背景的影响，拉曼散射信号较微弱，甚至被淹没在背景噪声中。得益于激光技术以及纳米科技的快速发展，拉曼信号被不断增强，特别是一些拉曼分析技术的快速发展，比如显微共焦拉曼光谱技术、傅里叶变化拉曼光谱技术、共振增强拉曼光谱技术、表面增强拉曼光谱技术等，拉曼光谱检测技术成为食药品安全检测的有力工具。但是由于复杂的光路系统，这些拉曼光谱分析技术很少被用于小型化的快速检测设备，以致目前小型化便携检测设备的灵敏度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型检测装置及检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微型检测装置，包括激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪以及使光线沿激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪之间单向传输的光纤环形器，其特征在于，所述检测探头内设有真空腔以及与真空腔连通的空心光子晶体光纤和气泵，所述空心光子晶体光纤内空腔内壁上设有纳米结构的金属层。

作为本发明进一步的方案：所述激发光源为激光光源，所述激光光源选用非待测样品荧光光谱区内的光源。

作为本发明进一步的方案：所述激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪与光纤环形器之间通过传输光纤进行光路连接。

作为本发明进一步的方案：所述真空腔与传输光纤及空心光子晶体光纤之间通过密封连接。

作为本发明进一步的方案：所述金属层为金属纳米颗粒层。

作为本发明进一步的方案：所述检测方法包括以下步骤；

1)制备检测探头，在制备的过程中，将空心光子晶体光纤一端放置在金属纳米溶液内，另一端与真空腔进行密封连接，启动气泵，在真空腔和空心光子晶体光纤内建立负压环境，进而使金属纳米壳体在压力的作用下进入空心光子晶体光纤内，最后通过高温蒸发的方法将金属纳米颗粒附着在空心光子晶体光纤内壁上。

2)将检测探头内的空心光子晶体光纤放置到待测溶液内，同时启动气泵，通过气泵将待测溶液泵入到空心光子晶体光纤内。