CN102636478A - 共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法 - Google Patents

共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法，其设置在共焦拉曼光谱仪的壳体支架上，并位于激光发射装置与显微装置之间。该连续可调激光衰减装置包括有连续可调激光衰减镜片，在连续可调激光衰减镜片的中间设有一供步进电机驱动轴连接的通孔，同时在连续可调激光衰减镜片的外缘包设有外围框架，在外围框架上设有能够准确检测连续可调激光衰减镜片所处位置用以调整镜片位置的标识点。

Description

共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法
技术领域
本发明涉及一种拉曼光谱技术，更具体地说，涉及一种应用于共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及该连续可调方激光衰减装置的连续可调方法。
背景技术
光与物质相互作用有多种形式，散射是其中的一种。在光散射中，散射光频率和入射光频率相同的称为弹性散射，也叫瑞利散射；散射光频率和入射光频率不同的称为非弹性散射，也叫拉曼散射。拉曼光谱就是基于拉曼散射的一种光谱技术。在拉曼光谱中，散射光与入射光之间频率的差异被称为拉曼位移，研究拉曼位移可以获得分子中化学键的振动和转动信息，以及晶体中晶格的振动信息，因此拉曼光谱是一种重要的研究物质微观结构的光谱技术。虽然目前的共焦拉曼光谱仪在激光器与显微装置之间设置有激光衰减装置，以便对激光强度进行衰减从而更好地对被测物质进行检测，但是现有的激光衰减装置都是由多块具有激光强度衰减功能的镜片组装在一个支架上，通过电机驱动支架，选择激光衰减强度不同的镜片。由于每一块镜片所衰减的激光强度是固定的，因此这种激光衰减装置中设置的镜片衰减的激光强度是不连续的，每次只能根据需要衰减的强度选择相近的镜片。
发明内容
本发明的目的在于提供一种共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法，利用该装置及方法可以根据不同激光衰减强度要求范围连续地对激光强度进行衰减。
本发明中共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置设置在共焦拉曼光谱仪的壳体支架上，并位于激光传输装置与显微装置之间，所述连续可调激光衰减装置包括有连续可调激光衰减镜片，在所述连续可调激光衰减镜片的中间设有一供所述步进电机驱动轴连接的通孔，同时在所述连续可调激光衰减镜片的外缘包设有外围框架，在所述外围框架上设有能够准确检测所述连续可调激光衰减镜片所处位置并用以调整所述连续可调激光衰减镜片位置的标识点。
所述步进电机的输出轴经连接件与所述连接孔连接固定。
所述连续可调激光衰减镜片嵌设在位于所述连续可调激光衰减镜片外缘的外围框架中间。
所述连续可调激光衰减装置还包括有设在所述外围框架一侧的用于感测所述标识点感测器的U型光电开关。
所述连续可调激光衰减镜片呈圆盘形，其中激光的衰减也呈圆形逐渐分布。
包设在所述连续可调激光衰减镜片外围的框架呈圆形，中间开设有用于抵压所述连续可调激光衰减镜片的台阶，并由密封条进一步抵压固定所述连续可调激光衰减镜片。
本发明中共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置的连续可调方法包括有以下步骤：
1)首先在共焦拉曼光谱仪的激光传输装置与显微装置之间安装连续可调激光衰减装置；
2)由控制软件控制步进电机驱动连续可调激光衰减装置中的可调连续衰减镜片连同外框框架一起转动；
3)当设在外围框架一侧的U型光电开光监测到设在外围框架上的标识点时，步进电机停止驱动，并将步进电机位置设为零点；
4)由控制软件根据被测物质及所使用激光计算所需衰减的强度，并转换成连续可调衰减镜片所需的旋转角度，再由控制软件进一步控制步进电机驱动连续可调衰减镜片连同外围框架一起旋转过所需的旋转角度。
本发明中共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置及连续可调方法可对激光的衰减强度范围连续可调，同时可以有效解决现有共焦拉曼光谱仪的激光衰减强度范围不能连续调节的问题，增强了激光衰减强度的准确性和灵活性。
附图说明
图1为设有本发明中连续可调激光衰减装置的共焦拉曼光谱仪的立体示意图一；
图2为设有本发明中连续可调激光衰减装置的共焦拉曼光谱仪的立体示意图二；
图3为本发明中连续可调激光衰减装置的放大示意图一；
图4为本发明中连续可调激光衰减装置的放大示意图二。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。
如图1和图2所示，设有本发明中连续可调激光衰减装置的共焦拉曼光谱仪包括有设在共焦拉曼光谱仪的壳体支架16内的激光器1、激光传输装置2、连续可调激光衰减装置8、显微装置3、视频及白光切换装置7、边缘滤光片切换装置4、信号共焦装置5及光谱检测装置，其中：连续可调激光衰减装置8设在激光传输装置2与显微装置3之间，使由激光传输装置2传输的激光经连续可调激光衰减装置8后再经显微装置3的物镜聚焦在显微装置3载物台6上的被测物质上，被测物质被激光激发之后产生的拉曼散射以及瑞利散射和激光经显微装置3的物镜收集并传输至边缘滤光片切换装置4，滤除瑞利散射光和激光后仅有拉曼信号经信号共焦装置5及光谱检测装置最后形成拉曼光谱。
如图2、图3和图4所示，连续可调激光衰减装置8包括有一圆形的外围框架9，在外围框架9的中间嵌设一整片的连续可调激光衰减镜片10，具体是在框架9的中间开设有用于抵压连续可调激光衰减镜片10的台阶，并由密封条18进一步抵压固定连续可调激光衰减镜片10。该连续可调激光衰减镜片10呈圆盘形，其中激光的衰减也呈圆形逐渐分布。在连续可调激光衰减镜片10的中间设有一通孔11，该通孔11与步进电机12连接固定，该通孔11可以与步进电机12的输出轴经连接件固定连接，在步进电机12的驱动下可以带动连续可调激光衰减镜片10转动，同时带动外围框架9一起转动，从而可以选择使用连续可调激光衰减镜片10任意位置对激光进行衰减处理。在圆形的外围框架9的表面设有标识点13，利用该标识点可以明确记录连续可调激光衰减镜片10的位置，并且可以根据该标识点13位置对连续可调激光衰减镜片10进行调整。本发明中的连续可调激光衰减装置8借助于设在圆形的外围框架9一侧的U型光电开关14及标识点13可以对连续可调激光衰减镜片10进行位置的调整与检测，在所述U型光电开关14上设有用于感测标识点13的检测器。经连续可调激光衰减装置8衰减后激光经反光镜15作进一步反射。
本发明中共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置的连续可调方法包括有以下步骤：
1)首先在共焦拉曼光谱仪的激光传输装置2与显微装置3之间安装连续可调激光衰减装置8；
2)由控制软件控制步进电机12驱动连续可调激光衰减装置8中的可调连续衰减镜片10连同外框框架9一起转动；
3)当设在外围框架9一侧的U型光电开光14监测到设在外围框架9上的标识点13时，步进电机12停止驱动，同时将步进电机12的位置设为零点；
4)由控制软件根据被测物质及所使用激光计算所需衰减的强度，并转换成连续可调衰减镜片10所需的旋转角度，再由控制软件进一步控制步进电机12驱动连续可调衰减镜片10连同外围框架9一起旋转过所需的旋转角度。

Claims (7)

1.一种共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，包括有连续可调激光衰减镜片，在所述连续可调激光衰减镜片的中间设有一供所述步进电机驱动轴连接的通孔，同时在所述连续可调激光衰减镜片的外缘包设有外围框架，在所述外围框架上设有能够准确检测所述连续可调激光衰减镜片所处位置并用以调整所述连续可调激光衰减镜片位置的标识点。
2.根据权利要求1所述的共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，所述步进电机的输出轴经连接件与所述连接孔连接固定。
3.根据权利要求1所述的共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，所述连续可调激光衰减镜片嵌设在位于所述连续可调激光衰减镜片外缘的外围框架中间。
4.根据权利要求1所述的共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，所述连续可调激光衰减装置还包括有设在所述外围框架一侧的用于感测所述标识点的U型光电开关。
5.根据权利要求1所述的共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，所述连续可调激光衰减镜片呈圆盘形，其中激光的衰减也呈圆形逐渐分布。
6.根据权利要求5所述的共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置，其特征在于，包设在所述连续可调激光衰减镜片外围的框架呈圆形，中间开设有用于抵压所述连续可调激光衰减镜片的台阶，并由密封条进一步抵压固定所述连续可调激光衰减镜片。
7.一种共焦拉曼光谱仪的连续可调激光衰减装置的连续可调方法，包括有以下步骤：
1)首先在共焦拉曼光谱仪的激光传输装置与显微装置之间安装连续可调激光衰减装置；
2)由控制软件控制步进电机驱动连续可调激光衰减装置中的可调连续衰减 镜片连同外框框架一起转动；
3)当设在外围框架一侧的U型光电开光监测到设在外围框架上的标识点时，步进电机停止驱动，并将步进电机位置设为零点；
4)由控制软件根据被测物质及所使用激光计算所需衰减的强度，并转换成连续可调衰减镜片所需的旋转角度，再由控制软件进一步控制步进电机驱动连续可调衰减镜片连同外围框架一起旋转过所需的旋转角度。 
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