[发明专利]一种便携式表面增强拉曼光谱仪及其测量方法

摘要

本发明公开了一种便携式表面增强拉曼光谱仪及其测量方法。本发明采用拉曼测量光路产生拉曼信号；白光光路得到样品表面的显微形貌，从而确定光路对焦情况；通过移动三维平移台，使得样品的表面正好处于显微物镜的焦距处，样品的表面既能够清晰成像，同时也是激光聚焦的最佳位置，从而获得最强的拉曼信号，实现最佳效果激发和收集拉曼信号；本发明通过利用表面增强拉曼效应，具体设计制备了一种表面增强效果好、均匀性高的SERS基底辅助进行拉曼测试，极大程度上增强了拉曼信号，提高了本发明测量效率和测量灵敏度；本发明能够快速的进行现场微量元素的分析，拓宽了便携式拉曼光谱技术的应用范围，为现场快速精准痕量成分检测提供可行性。

主权项

1.一种便携式表面增强拉曼光谱仪，其特征在于，所述便携式表面增强拉曼光谱仪包括：激光器、白光光源、光纤拉曼探头、微型光谱分析仪、三维移动平台和计算机；其中，样品放置在三维移动平台表面的样品台内；光纤拉曼探头连接至微型光谱分析仪；所述微型光谱分析仪连接至计算机；所述光纤拉曼探头包括辅助对焦光路、拉曼测量光路、可见光波段二向色镜和显微物镜，辅助对焦光路包括白光探测光路、白光采集光路和分光平片，拉曼测量光路包括激发光光路、信号光收集光路和拉曼二向色镜；在拉曼测量光路中，激光器发出激光经激发光光路准直和滤波至拉曼二向色镜，经拉曼二向色镜反射后再透射通过可见光波段二向色镜，经显微物镜聚焦至样品上，产生拉曼信号，拉曼信号经显微物镜后经可见光波段二向色镜和拉曼二向色镜透射，由信号光收集光路收集；在辅助对焦光路中，白光光源发出白光，经白光探测光路准直至分光平片和可见光波段二向色镜后，通过显微物镜，聚焦至样品的表面，白光信号沿原路返回，经分光平片后至白光采集光路，得到数字摄像机信号传输至计算机，得到样品表面的显微形貌，从而确定光路对焦情况；与此同时，通过移动三维平移台，使得样品的表面正好处于显微物镜的焦距处，这样在辅助对焦光路中，样品的表面能够在数字摄像机上清晰成像，同时由于拉曼测量光路与辅助对焦光路属于共焦光路，在拉曼测量光路中，样品的表面处于激光聚焦的最佳位置，因此在样品的表面能够得到最佳的拉曼激发，从而获得最强的拉曼信号，实现最佳激发效果和拉曼信号收集；由信号光收集光路收集的拉曼信号传输至微型光谱分析仪，再传输至计算机。