[实用新型]一种检测三聚氰胺的拉曼系统

说明书

本实用新型提供了一种检测三聚氰胺的拉曼系统，包括半导体激光器、光谱仪和光纤，其中，光纤的一端包括激发光的输入端口和拉曼散射光谱的输出端口，半导体激光器的输出端与光纤的激发光的输入端口连接，光纤的拉曼散射光谱的输出端口与光谱仪的输入端连接，光纤的另一端为锥形光纤，锥形光纤的锥顶角处设有石英半球，锥形光纤和石英半球的表面设有第一金纳米颗粒层‑氧化钛薄膜层‑第二金纳米颗粒层。本实用新型提供的检测三聚氰胺的拉曼系统，锥形光纤和石英半球的表面设有第一金纳米颗粒层‑氧化钛薄膜层‑第二金纳米颗粒层的结构，同层金颗粒之间、不同层金颗粒之间均可达到SERS增强的效果，大大提高了光纤探针SERS增强效果。

技术领域

本实用新型涉及三聚氰胺检测技术领域，尤其是涉及一种检测三聚氰胺的拉曼系统。

背景技术

三聚氰胺分子是一种用于制造三聚氰胺树脂的原材料，近年来，不法分子将三聚氰胺分子非法添加到牛奶等蛋白质类食品中，其主要目的是为了提高产品的虚假蛋白质含量。原因是三聚氰胺分子氮元素含量高达66％，而常规检测食品中蛋白质含量的方法正是根据产品中氮元素含量来确定蛋白质的含量,如凯氏定氮法，无法将蛋白质和三聚氰胺分子区分开来。所以不法分子通过非法添加三聚氰胺的方法，达到虚假提高产品蛋白质含量的目的，但是三聚氰胺在人体内难以降解，常常会以结晶形式存在于肾脏中，从而对人的生命安全构成重大威胁。奶粉中非法掺入三聚氰胺，使得食用该奶粉的儿童体内发现患有肾结石，严重的甚至死亡。

用于检测样品中三聚氰胺的方法主要是高压液相色谱法、液质联用和气质联用等方法。此类方法不仅操作复杂，还对操作仪器的人员素质以及仪器本身的性能要求较高。并且检测费时，运行费用较高。由于所使用仪器的限制，无法完成现场快速的检测，以及在食品生产过程中的实时监测。

表面增强拉曼散射的机理分为物理增强与化学增强两种，物理增强主要是由于表面等离子共振导致的电场增强引起的，例如一定形貌的金银铜，此种机理已被证实为SERS效应的主要增强机制，增强因子可达到1011；化学增强主要是由于基底与分子间的电荷交换引起的，例如石墨烯，二硫化钼等，此种机理的增强因子最高仅为103。

传统的表面增强拉曼散射基片是利用纯金属的纳米结构，特别是金、银等贵金属的各种形貌如纳米颗粒、纳米管线、纳米棒、纳米球等。此种基底虽然具有良好的增强性能，但当被检测样品中三聚氰胺的含量较低时，其拉曼信号增强倍数不够大，增强效果有待进一步提高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种检测三聚氰胺的拉曼系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种检测三聚氰胺的拉曼系统，包括半导体激光器、光谱仪和光纤，其中，所述光纤的一端包括激发光的输入端口和拉曼散射光谱的输出端口，所述半导体激光器的输出端与所述光纤的激发光的输入端口连接，所述光纤的拉曼散射光谱的输出端口与所述光谱仪的输入端连接，所述光纤的另一端为锥形光纤，所述锥形光纤的锥顶角处设有石英半球，所述锥形光纤和所述石英半球的表面设有第一金纳米颗粒层，所述第一金纳米颗粒层上设有氧化钛薄膜层，所述氧化钛薄膜层上设有第二金纳米颗粒层。

优选地，所述金纳米颗粒的粒径为35nm，颗粒间的间距为0.8～1.0nm。

优选地，所述氧化钛薄膜层的厚度为22～24nm。

优选地，所述石英半球的半径为80um。

优选地，所述锥形光纤的长度为22mm。