[发明专利]阵列样品光谱测试系统

说明书

本发明提供一种阵列样品光谱测试系统，包括：供载置阵列样品的样品台；设置于所述样品台上方以对样品进行光学激发的光源单元，所述光源单元具备并列或阵列排布的多个光源，所述多个光源之间的间距与所述阵列样品之间的间距相匹配；设置于所述样品台上方的多个探测器单元，多个探测器单元之间的间距与所述阵列样品之间的间距相匹配，所述探测器单元对准对应的样品时测试得到样品的光谱数据；以及与所述多个探测器单元连接的主控电脑，所述主控电脑记录并显示所述光谱数据。由本发明可以数倍增加光谱测试的效率，此外，多通道同时测试的数据可同时直观的通过软件显示对比，更增加了测试筛选的直观性和效率。

技术领域

本发明涉及光学测试领域，特别是涉及一种阵列样品光谱测试系统。

背景技术

快速实验方法是材料基因工程的三大核心之一，而材料样品库（Materiallibrary）制备与表征技术是快速实验方法的典型代表，可快速获取样品成分筛选/性能优化的数据，达到研发时间减半和成本减半的目标，并为材料信息学及人工智能挖掘新材料提供实验数据基础。在材料样品库制备技术中，多通道并行合成阵列样品库是一个重要分支，可以实现多样品的快速制备，且样品阵列中每一个独立样品的空间尺度及体量足以满足现有结构表征和性能测试技术对样品的要求，由此建立材料成分-工艺-结构-性能之间的关联规律。

光谱测试是光学材料表征及筛选的必备环节，发光材料的发射光谱和激发光谱对材料的性能筛选具有极其重要的意义。然而，针对材料基因工程所需的多通道快速宽带光谱测试技术仍是空白。

光纤光谱仪是近年来发展起来的新型光谱检测技术，其利用光栅使光谱信号产生色散，再投射到具有大量探测器的CCD阵列上，不同探测器接收到不同波段的光谱信号并同时进行积分运算，因此具有极快的响应速度，每幅光谱图像的测试时间可达毫秒级，非常适合对阵列样品的快速光谱测试。但是，目前并没有一种使用光纤光谱仪构造的多通道快速光谱测试系统。专利CN207036660U公开了一种基于线光源激发的快速高通量高光谱检测装置，但是其使用的光谱仪为成像光谱仪，使用中需要调整光谱仪位置来保持信号线与光谱仪的狭缝平行，操作比较繁琐，无法实现自动快速测量。专利CN208239284U公开了一种高通量衍射仪或拉曼光谱仪用的试样台，但仅仅是对样品载具进行了描述，不涉及光谱测量部分。专利CN102944305B公开了一种快照式高通量的光谱成像方法和光谱成像仪，但其只涉及光谱信号的高通量而非样品的高通量。因此，需要发展针对阵列样品的并行快速光谱测试技术及装备，以满足材料基因工程对快速实验技术的迫切需求。

发明内容

本发明提供一种阵列样品光谱测试系统，包括：

供载置阵列样品的样品台；

设置于所述样品台上方以对样品进行光学激发的光源单元，所述光源单元具备并列或阵列排布的多个光源，所述多个光源之间的间距与所述阵列样品之间的间距相匹配；

设置于所述样品台上方的多个探测器单元，多个探测器单元之间的间距与所述阵列样品之间的间距相匹配，所述探测器单元对准对应的样品时测试得到样品的光谱数据；以及

与所述多个探测器单元连接的主控电脑，所述主控电脑记录并显示所述光谱数据。

进一步地，每个所述探测器单元包括：

设于所述样品台上方且面对样品的耦合镜头；以及

通过光纤连接于所述耦合镜头的光纤光谱仪，所述光纤光谱仪与所述主控电脑电连接，从而将通过对由耦合镜头得到的光学信号处理而得到的光谱数据传输至所述主控电脑。

进一步地，所述探测器单元包括设于所述样品台与所述耦合镜头之间的滤光片。

进一步地，所述耦合镜头竖直设置，所述光源单元与水平面的角度为30°至60°，且所述耦合镜头与所述光源单元的下端位于大致同一高度。

进一步地，所述耦合镜头和所述光纤光谱仪之间设有光谱校准装置，所述光谱校准装置包括一个宽度可调的狭缝和设于所述狭缝两端的光纤准直镜。