[发明专利]一种拉曼光谱探测样品池及拉曼光谱探测装置

说明书

本申请涉及拉曼探测领域，具体提供了一种拉曼光谱探测样品池及拉曼光谱探测装置，该样品池包括样品池本体，样品池本体的内壁上相对设置有入射光纤和出射光纤，入射光纤和出射光纤固定设置在样品池本体的内壁，入射光纤和光纤的一端伸入样品池本体内部，入射光纤和光纤的另一端伸出样品池本体，入射光纤和出射光纤均为D形光纤。拉曼光谱探测装置包括上述样品池、激光器、光谱仪。本发明中入射光纤和出射光纤均直接与待测液体接触，减小了光场与待测分子之间的距离，使得光场与待测分子的相互作用更强。D形光纤的剖面面积较大，待测液体中更多的分子能够被照射到，使得产生的拉曼信号较强，从而提升拉曼信号的信噪比，提高探测准确率。

技术领域

本申请涉及拉曼探测领域，具体而言，涉及一种拉曼光谱探测样品池及拉曼光谱探测装置。

背景技术

拉曼光谱被广泛应用于物质检测与实验表征。光子与待检测分子进行非弹性碰撞，改变散射光的频率，散射光频率的改变与待检测分子的特征振动相关，也就是散射光的频率相对于入射光产生了偏移，得到的散射光谱中不同峰位代表不同的散射光频率，即对应待测分子内部的振动模式，不同的峰面积代表对应分子的含量。根据散射光频率的变小和变大将谱线区分为斯托克斯线和反斯托克斯线，通常斯托克斯线的强度远大于反斯托克斯线的强度，但斯托克斯线的信号强度比瑞利散射强度弱2到3个数量级。因此，对较小的拉曼信号进行有效探测十分重要。

相比于固体，由于待测分子均匀分散于溶液中，拉曼信号的强度更小，这使得对液体样品进行拉曼探测更加困难。现有的方案通过将液体气化，探测气体分子产生的拉曼信号。名称为“一种采样结构及拉曼光谱、质谱检测系统”，授权公告号为“CN 213600588 U”的实用新型专利中通过采样管采取待检测液体样品，在紫外光激发下产生热效应，使得一部分液体气化，产生液体样品离子，从与采样管连通的流通管路进入质谱仪，实现后续的质谱检测。名称为“一种液体挥发物拉曼光谱检测设备”，权公告号为“CN 210604389 U”的实用新型专利中公开了一种拉曼光谱检测设备，包括容器固定装置，拉曼信号激发收集装置和拉曼信号处理装置；容器固定装置用于固定待检测液体容器，使待检测液体容器的瓶口处于略低于拉曼信号激发收集装置的位置，拉曼信号激发收集装置采集待检测液体挥发物的拉曼信号，并将采集到的拉曼信号输送至拉曼信号处理装置。均通过挥发气体对液体样品的拉曼信号进行探测，气体的流动性更强，然而，气体中的分子量更少，使得拉曼信号强度更小。也就是说，待测液体挥发，挥发的气体接入光路，进行拉曼信号的探测，与光场相互作用的气体分子较少，使得拉曼信号较小。

综上所述，现有的液体拉曼光谱探测装置中参与拉曼散射过程的待测分子的量较少，使得拉曼信号强度较小，从而降低信噪比，导致探测准确率降低。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种拉曼光谱探测样品池及拉曼光谱探测装置，以解决现有的液体拉曼光谱探测装置中参与拉曼散射过程的待测分子的量较少，使得拉曼信号强度较小，从而降低信噪比，导致探测准确率降低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本申请提供一种拉曼光谱探测样品池，该样品池包括样品池本体，样品池本体为管状，样品池本体的内壁上相对设置有入射光纤和出射光纤，入射光纤和出射光纤固定设置在样品池本体的内壁，入射光纤和光纤的一端伸入样品池本体内部，入射光纤和光纤的另一端伸出样品池本体，入射光纤和出射光纤由样品池本体的同一端伸出，入射光纤和出射光纤均为D形光纤。

进一步地，入射光纤和出射光纤的剖面相对设置，均朝向样品池本体的中心轴。

更进一步地，D形光纤为去掉一部分包层或纤芯的光纤，D形光纤的剖切深度小于R/2，其中R为包层的半径。

更进一步地，入射光纤的剖切深度不同，入射光纤的剖切深度由靠近入射端到远离入射端逐渐增大；出入射光纤的剖切深度相同。

更进一步地，入射光纤的剖切深度大于小于其中，R为包层的半径，r为纤芯的半径。