[发明专利]一种微型检测装置及检测方法

摘要

本发明公开了一种微型检测装置及检测方法，包括激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪以及使光线沿激发光源、检测探头、拉曼光谱分析仪之间单向传输的光纤环形器，其特征在于，所述检测探头内设有真空腔以及与真空腔连通的空心光子晶体光纤和气泵，所述空心光子晶体光纤内空腔内壁上设有纳米结构的金属层，本发明的有益效果是：本发明采用空心光子晶体光纤与表面增强拉曼散射技术相结合，大大提高了拉曼散射信号，同时采用光纤作为光的传输介质，采用光纤型器件作为分光元件，因而该系统为全光纤结构，小型便携，适合于各种应用场合，且检测灵敏度非常高，适合于痕量检测也适用于高浓度的检测，具有非常高的效率。 1

主权项

1.一种微型检测装置，包括激发光源(1)、检测探头(4)、拉曼光谱分析仪(3)以及使光线沿激发光源(1)、检测探头(4)、拉曼光谱分析仪(3)之间单向传输的光纤环形器(2)，其特征在于，所述检测探头(4)内设有真空腔(5)以及与真空腔(5)连通的空心光子晶体光纤(6)和气泵(8)，所述空心光子晶体光纤(6)内空腔内壁上设有纳米结构的金属层(7)。

2.根据权利要求1所述的一种微型检测装置，其特征在于，所述激发光源(1)为激光光源，所述激光光源选用非待测样品荧光光谱区内的光源。

3.根据权利要求1所述的一种微型检测装置，其特征在于，所述激发光源(1)、检测探头(4)、拉曼光谱分析仪(3)与光纤环形器(2)之间通过传输光纤进行光路连接。

4.根据权利要求1所述的一种微型检测装置，其特征在于，所述真空腔(5)与传输光纤及空心光子晶体光纤(6)之间通过密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种微型检测装置，其特征在于，所述金属层(7)为金属纳米颗粒层。

6.如权利要求1所述的一种拉曼光谱检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤；

1)制备检测探头(4)，在制备的过程中，将空心光子晶体光纤(6)一端放置在金属纳米溶液(9)内，另一端与真空腔(5)进行密封连接，启动气泵(8)，在真空腔(5)和空心光子晶体光纤(6)内建立负压环境，进而使金属纳米壳体在压力的作用下进入空心光子晶体光纤(6)内，最后通过高温蒸发的方法将金属纳米颗粒附着在空心光子晶体光纤(6)内壁上；

2)将检测探头(4)内的空心光子晶体光纤(6)放置到待测溶液内，同时启动气泵(8)，通过气泵(8)将待测溶液泵入到空心光子晶体光纤(6)内；

3)选择合适的激光光源，并启动激发光源(1)，通过传输光纤将激发光传输到空心光子晶体光纤(6)内，使得激发光在空心光子晶体光纤(6)内于待测溶液相互作用并产生拉曼散射，由于空心光子晶体光纤(6)内壁设有纳米金属颗粒层，因而可以形成表面增强拉曼散射；

4)增强后的拉曼散射光波通过传输光纤传输到拉曼光谱分析仪(3)内，拉曼光谱分析仪(3)通过对探测产生的拉曼散射光波进行测量并与标准拉曼散射光谱进行比对，进而可以得出待测样品的成分以及浓度。