[发明专利]一种基于双波长拉曼光谱的手持式番茄红素无损检测装置

摘要

本发明提供了一种基于双波长拉曼光谱的手持式番茄红素无损检测装置，包括：拉曼探头、488nm激光器、514nm激光器和光谱仪；拉曼探头中集成有488nm激发光纤以及对应的第一激发光路、514nm激发光纤以及对应的第二激发光路、488nm收集光纤以及对应的第一收集光路、514nm收集光纤以及对应的第二收集光路；其中，488nm激发光纤接入488nm激光器，514nm激发光纤接入514nm激光器；488nm收集光纤与514nm收集光纤接入光谱仪。本发明在有效区分番茄红素和β‑胡萝卜素含量的同时，实现了对待测样品的原位检测，消除了系统误差，并使系统调整和检测过程大为简化。本发明提供的无损检测装置结构紧凑、简洁，易于实现，便于随身携带，更适合于田间和现场检测。

主权项

1.一种基于双波长拉曼光谱的手持式番茄红素无损检测装置，其特征在于，包括：手持式双波长拉曼检测探头、488nm激光器、514nm激光器和光谱仪；/n所述手持式双波长拉曼检测探头中集成有488nm激发光纤以及对应的第一激发光路、514nm激发光纤以及对应的第二激发光路、488nm收集光纤以及对应的第一收集光路、514nm收集光纤以及对应的第二收集光路；488nm激发光纤的第一端和514nm激发光纤的第一端分别接入对应的激发光路，488nm收集光纤的第一端和514nm收集光纤的第一端分别接入对应的收集光路；其中，第一激发光路、第二激发光路、第一收集光路和第二收集光路之间均以不透光的隔层隔开；/n所述488nm激发光纤的第二端接入所述488nm激光器，所述514nm激发光纤的第二端接入所述514nm激光器；所述488nm收集光纤的第二端与所述514nm收集光纤的第二端接入所述光谱仪，且两根收集光纤的排布方向与所述光谱仪的入射狭缝相匹配；/n其中，所述第一激发光路采用准直透镜1、二色镜1、聚焦透镜实现；所述第二激发光路采用准直透镜2、二色镜2、聚焦透镜实现；所述第一收集光路采用聚焦透镜、二色镜1、反射镜1、收集透镜1实现；所述第二收集光路采用聚焦透镜、二色镜2、反射镜2、收集透镜2实现；/n其中，488nm激发光纤、514nm激发光纤、488nm收集光纤和514nm收集光纤并列排布，488nm激发光纤与514nm激发光纤相邻，488nm收集光纤与514nm收集光纤相邻；/n第一激发光路在远离488nm激发光纤第一端的方向上依次设置有准直透镜1和二色镜1；/n第二激发光路在远离514nm激发光纤第一端的方向上依次设置有准直透镜2和二色镜2；/n准直透镜1的中心位于488nm激发光纤的中心轴线上；/n准直透镜2的中心位于514nm激发光纤的中心轴线上；/n二色镜1的法线方向与第一激发光路的夹角为45°，二色镜1的入射面朝向准直透镜1的一侧，二色镜1的反射面朝向488nm收集光纤所接入的第一收集光路；/n二色镜2的法线方向与第二激发光路的夹角为45°，二色镜2的入射面朝向准直透镜2的一侧，二色镜2的反射面朝向514nm收集光纤所接入的第二收集光路；/n其中，第一收集光路在远离488nm收集光纤第一端的方向上依次设置有收集透镜1和反射镜1；/n第二收集光路在远离514nm收集光纤第一端的方向上依次设置有收集透镜2和反射镜2；/n反射镜1设置在二色镜1反射方向与488nm收集光纤方向的相交处，反射镜1的法线方向与第一收集光路夹角为45°，反射镜1的入射方向朝向二色镜1的反射方向，反射镜1的反射方向朝向488nm收集光纤的方向；/n反射镜2设置在二色镜2反射方向与514nm收集光纤方向的相交处，反射镜2的法线方向与第二收集光路夹角为45°，反射镜2的入射方向朝向二色镜2的反射方向，反射镜2的反射方向朝向514nm收集光纤的方向；/n收集透镜1设置于反射镜1的反射方向上，收集透镜1的中心位于488nm收集光纤的中心轴线上；/n收集透镜2设置于反射镜2的反射方向上，收集透镜2的中心位于514nm收集光纤的中心轴线上；/n所述聚焦透镜设置在第一激发光路和第二激发光路的末端；第一激发光路和第二激发光路对称排布于所述聚焦透镜的中心轴线两侧；/n在所述聚焦透镜远离二色镜1或二色镜2的一侧还设置有窗口，所述窗口与所述聚焦透镜紧密接触，用于保护所述聚焦透镜；/n其中，第一收集光路分别在二色镜1和反射镜1处发生90°转折；第二收集光路分别在二色镜2和反射镜2处发生90°转折；/n所述488nm收集光纤接入的第一收集光路，与所述488nm激发光纤接入的第一激发光路，于二色镜1至聚焦透镜之间完全重合；所述514nm激发光纤接入的第二激发光路，与所述514nm收集光纤接入的第二收集光路，于二色镜2至聚焦透镜之间完全重合；所述488nm收集光纤接入的第一收集光路，与所述514nm激发光纤接入的第二激发光路，二者垂直相交，相交位置处于二色镜1和反射镜1之间；/n其中，所述514nm激发光纤所接入的第二激发光路中的二色镜2的位置，需避开所述514nm激发光纤所接入的第二激发光路与所述488nm收集光纤所接入的第一收集光路的垂直相交点，而位于垂直相交点靠向所述聚焦透镜的一侧。/n