[发明专利]一种可调节环形检测区域的拉曼探头

说明书

本发明提供了一种可调节环形检测区域的拉曼探头，包括：激光器光路反射装置、光束转换装置、聚集采集装置、耦合滤光装置、光谱仪；激光器用于输出准直平行的激光光束；光路反射装置用于对激光光束进行反射；光束转换装置用于将光路反射装置反射后的光束转换成不同光环尺寸的对称的环形激光束；聚集采集装置用于聚集光束转换装置整形后的环形激光束；耦合滤光装置用于将采集到的光束进行光耦合后输入至光谱仪。本发明的技术方案，可在基底上形成不同尺寸的环形检测区域，从而匹配样品的“咖啡环”的尺寸，以提高采集效率。

技术领域

本发明涉及激光激发光谱检测技术领域，尤其涉及一种可调节环形检测区域的拉曼探头。

背景技术

目前，在使用混合过滤装置分离黑火药及其类似物混合样品中的固体及溶液后，将样品液滴加至测试片上，浓缩去溶剂的过程中，由于液滴表面张力，受液渍颗粒外形的影响以及流动方向的影响，样品液中析出固体样品会呈现环状分布，在液滴蒸发过程中颗粒随着补偿流不断的向液滴边缘移动,析出颗粒会聚集在接触线处形成环，这种由液体蒸发驱动的颗粒自组装现象被称为“咖啡环效应”。环的大小与液滴的尺寸有关，使用拉曼光谱仪进行检测时，需要将激光检测点精确的对准环形区域的析出固体，需要借助显微镜等装置利用单点检测方进行精确定位检测，而单点检测方法覆盖范围小，只能覆盖极小一部分的析出固体样品，对于混合样品单次检测只能采集到单点单成分；对于采用手持式或便携式拉曼光谱仪直接检测，除了上述问题以外，还更容易检测到空白区域造成漏检。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的可调节环形检测区域的拉曼探头。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可调节环形检测区域的拉曼探头，包括：激光器、光路反射装置、光束转换装置、聚集采集装置、耦合滤光装置、光谱仪；

所述激光器用于输出准直平行的激光光束，所述激光光束为平行光束；

所述光路反射装置设置于所述激光器输出激光光束的输出光路上，用于对所述激光光束进行反射；

所述光束转换装置以垂直于所述光路反射装置反射的激光光束的方式设置于所述光路反射装置与聚集采集装置之间，用于将所述光路反射装置反射后的光束转换成不同光环尺寸的对称的环形激光束；

所述聚集采集装置以垂直于所述光束转换装置整形后的环形激光束的方式设置于所述光束转换装置的一侧，用于聚集所述光束转换装置整形后的环形激光束；

所述耦合滤光装置以垂直于所述光路反射装置透射的激光光束的方式设置于所述光路反射装置的另一侧，用于将采集到的光束进行光耦合后输入至所述光谱仪。

上述的可调节环形检测区域的拉曼探头还可以具有以下特征：

所述光束转换装置包括若干子孔、多孔转轮、转轴和若干角锥透镜，所述转轴可旋转的安装在所述多孔转轮的中心，若干所述子孔的孔径中心轴均匀分布于以所述转轴为轴心的多孔转轮的周边上，任一所述角锥透镜固定于任一子孔上，所述转轴安装于所述拉曼探头的外壳上，所述角锥透镜的锥顶角的角度范围为120°～170°。

上述的可调节环形检测区域的拉曼探头还可以具有以下特征：

所述拉曼探头还包括设置于所述光束转换装置和所述聚集采集装置的之间的光路上的可调激光扩束装置。

上述的可调节环形检测区域的拉曼探头还可以具有以下特征：

所述聚集采集装置包括可变焦透镜镜头组。

上述的可调节环形检测区域的拉曼探头还可以具有以下特征：

所述拉曼探头还包括：以垂直于激光器输出的激光光束的方式设置于激光器和光路反射装置之间的净化滤光片。