[实用新型]基于GaAs双层像增强器的近红外波段远程拉曼检测仪

说明书

本实用新型提供了一种基于GaAs双层像增强器的近红外波段远程拉曼检测仪，主要包括785nm纳秒脉冲激光器、窄带滤光片、收集物镜、光栅光谱仪、GaAs像增强器、门控模块、时序模块、耦合透镜和CCD探测器。本实用新型是一种近红外波段的远程拉曼检测技术，在农业、烟草、食品、医药、刑侦、海关、安检、血液检测等应用中具有探测距离远、无损探测、非接触测量、灵敏度高、荧光干扰小、信噪比高等优势。

技术领域：

本实用新型涉及一种近红外波段的远程拉曼检测仪，尤其涉及一种基于双层GaAs像增强器的近红外远程拉曼检测仪。

背景技术：

拉曼光谱是一种基于光与分子非弹性散射的散射光谱，反映了分子内部振动、转动等信息，是一种物质分析的“指纹光谱”。拉曼光谱具有高效、快速、无损检测的特点，同时可检测样品中物质种类、成分、杂质、均匀性等信息。且大多数有机物质的吸收带不在近红外区域，故近红外拉曼光谱的荧光干扰较小。因此近红外拉曼区域可得到丰富的CH、NH、OH、SH等基团的信息，对样品穿透能力强等优势，所以在农业、烟草、食品、医药、刑侦、海关、血液检测等领域有广泛应用。

但目前近红外波段拉曼也存在一些问题，限制了其应用：

1)拉曼散射强度与激光波长的四次方成反比，因此近红外激发激光的拉曼强度较可见和紫外拉曼信号要弱；

2)常规的近红外探测的量子效率较低，拉曼信号探测效率低；

3)现行近红外拉曼以连续激光作为激发源，工作距离为几毫米，与样品接触近易污染样品。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于GaAs双层像增强器的近红外波段远程拉曼检测仪，具有探测距离远、无损探测、非接触测量、灵敏度高、荧光干扰小、信噪比高等优势，在农业、烟草、食品、医药、刑侦、海关、血液检测等应用具有重要应用。

本实用新型所述的一种基于GaAs双层像增强器的近红外波段远程拉曼检测仪，主要包括785nm纳秒脉冲激光器，窄带滤光片，收集物镜，光栅光谱仪，GaAs像增强器，门控模块，时序模块，耦合透镜，CCD探测器。

其中，所述的785纳秒脉冲激光器，作为待测目标的照明光源，用于激发目标拉曼散射信号；所述的窄带滤光片，用于过滤785nm的弹性散射光；所述的手机物镜，用于收集样品散射的拉曼信号，提高系统收集效率；所述的光栅光谱仪，用于所收集拉曼信号的频域分析；所述的GaAs像增强器，用于近红外光信号的增益放大；所述门控模块，用于控制GaAs像增强器的门控开启时间，实现短门宽信号选通；所述时序模块，用于控制GaAs像增强器的时序，实现与785纳秒脉冲激光器的时序同步控制；耦合透镜，用于将GaAs像增强器荧光屏的光信号耦合到CCD探测器；CCD探测器，用于光信号的采集。

有益效果

1、相对于可见或紫外拉曼光谱技术，近红外拉曼光谱具有如下优点：

(1)近红外波段，大多数有机样品的荧光不被激发，荧光干扰小；

(2)近红外激光透过能力强。

2、利用纳秒脉冲激光作为激发源，通过时序同步控制以距离选通的工作模式进行拉曼光谱分析，激光传输特性好，可有效避免环境杂散光干扰等优势，特别适合远距离目标的非接触、无损伤探测。

3、采用GaAs像增强器进行光学增益，量子效率高、光学增益大，适合远距离信号和弱信号探测，探测灵敏度高、信噪比强。

附图说明

附图1基于GaAs双层像增强器的近红外波段远程拉曼检测仪。

附图标记如下：