[实用新型]一种手持式拉曼光谱仪的光机模块

说明书

本实用新型请求保护一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，包括激光器、拉曼探头、单色仪及其相关的结构，激光器：用于发射激励激光。激光器发出激光经镜片1准直后通过窄带滤波片到达二向色镜，二向色镜将激光反射至镜片2，聚焦于被测物表面，由于激光的激发所产生的散射光及反射的部分激光经过透镜2，到达二向色镜，二向色镜将所需拉曼光波长透过，再经高通滤波器透过纯度高的所需拉曼光，最后经镜片3聚焦于光纤之中。所得的拉曼光经镜片4准直后在光栅处发生衍射，衍射光再经过镜片5，到达探测器，将得到的拉曼光谱信号转换成电信号。本专利在保证分辨率、整机大小等性能参数的前提下，使得最终测得的拉曼光谱的强度、纯度得到了提高。

技术领域

本实用新型属于拉曼光谱领域，是一种手持式拉曼光谱仪，属于分析仪器中的一类。

背景技术

拉曼光谱反映了被测物质的分子振动信息，属于物质的指纹光谱。在对物质的检测中，拉曼光谱技术具有检测时间短、准确度高、可透过透明或半透明包装测试、可测固态，液态，气态三种状态的物质、样品无需预处理等优点。现在的拉曼光谱技术应用的十分广泛，已经包括了药品、食品安全、化学物品、安检、文物鉴定、宝石鉴定等各个方面。

当激光透过被测物质时，其产生的拉曼光信号非常弱，因此对系统拉曼光信号的收集非常重要。虽然现在有表面增强拉曼光谱技术(SERS)等一些可将拉曼信号增强的技术，但是光谱仪本身对拉曼信号的精度、强度的收集仍然非常重要。

一般的拉曼光谱仪体积较大、操作复杂、价格昂贵，导致了其在现场检测的应用上收到了很大程度上的限制。近年来各公司都在大力研发便携式/手持式拉曼光谱仪，例如国外的必达泰克公司的ChemRam、GE公司的StreetLab Mobile、赛默飞的TruScan RM、瑞士万通的Mira DS等。国内的也有一些产品，如同方威视的RT6000S、卓立汉光的Finder Edge、简智的Easy-Raman、谱识科技的PERS-F960等。

经检索，专利号201721858770.5、拉曼光谱检测设备201610634478.9等，(专利中探头出射至样品的部分都是固定的，对于固体、液体的测试都是一样的，本专利中探头的第三部分为可更换部件，针对不同的样品，可选用不同的部件，增加了灵活性，同时随着与样品之间的距离的缩短，收集到的拉曼信号将变强。

拉曼探头测试的部件即出射至样品出的部分由于裸露于外面，同时裸露的镜片位于腔内，为清洗带来了极大的不便。本专利中，拉曼探头第三部分的出射表面有一块高度透光的玻璃平面镜片：一方面保护了探头内部光路；另一方面也便于清洗，让获得的拉曼信号的强度与准确性更好。

实用新型内容

本实用新型旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种使得拉曼光谱的能量、纯度等得到提高，而且还具有体积小巧、分辨率高、防震等一系列优点的手持式拉曼光谱仪的光机模块。本实用新型的技术方案如下：

一种手持式拉曼光谱仪的光机模块，包括激光器、拉曼探头及单色仪，所述激光器用于发射激励激光，所述拉曼探头用于收集激光所激发的拉曼信号，单色仪用于将拉曼信号转换成拉曼光谱，其特征在于，所述拉曼探头包括可拆分的第一部分、第二部分、第三部分及第四部分，所述第一部分包括第一镜片(1)、窄带滤波片，第二部分包括二向色镜及高通滤波片，第三部分包括第二镜片(2)，第四部分包括第三镜片(3)及光纤，所述激光器发出的激光通过第一光纤传输到第一镜片进行准直成一个半径范围为2.5mm的光斑，然后光斑通过窄带滤波片到达呈45度倾斜放置的二向色片，二向色镜将激光反射至第二镜片(2)，激光聚焦于被测样品表面，由于激光的激发所产生的散射光及反射的部分激光经过第二镜片(2)到达二向色镜，二向色片将激发的拉曼光透过，再经高通滤波器透过纯度高的拉曼光，最后经第三镜片(3)聚焦于第二光纤之中，所得的拉曼光通过狭缝到达第四镜片(4)，经过准直后在光栅处发生衍射，衍射光再经过第五镜片(5)反射到达探测器，将得到的拉曼光谱信号转换成电信号。