CN102967592A - 显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置 - Google Patents
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Abstract
显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置，包括置于显微拉曼光谱仪显微镜物镜下方的微区原位旋转装置，微区原位旋转装置自上而下依次设置有X’/Y’平移台、ω旋转平台和X/Y平移台，首先采用X/Y平移台使ω旋转平台旋转轴与显微镜光轴重合，再通过显微镜视野内跟踪观测结合X’/Y’平移台逆向补偿移动来实现微区原位旋转；本发明采用原位旋转装置与显微拉曼光谱仪显微镜协同调节，实现1-2um微区原位旋转，该装置可以完全避免入射光强度衰减，简便而高精度的在原光路中实现了测试样品偏振方向连续协同、协异调节。
Description
技术领域
本发明涉及显微拉曼光谱仪测试技术领域，特别涉及显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置。
背景技术
拉曼光谱是一项重要的现代光谱技术，广泛地应用于物理、化学、生物学、材料科学、环境科学、石油化工等领域，是研究物质分子结构的有力工具。拉曼光谱测试具有样品需求量少、样品损伤小、制样简单、可利用显微光路系统对样品进行微区检测等特点，日益受到科研工作者的重视。
利用激光良好的偏振特性分析被研究对象在各种入射光与散射光偏振方向组合构形下的拉曼散射特性，是显微拉曼光谱系统的一个重要研究方向。目前，常用的拉曼光谱检测仪采用的激发光源一般采用单一的偏振光激发。由此获得的被侧样品的拉曼光谱尚不能城根体现物质内分子结构的微小变化。诸如晶体材料的偏振拉曼参数定量测量、纤维复合材料顺向度估算、微尺度平面应变实验分析等测量工作，需要在实验中随时连续协同或者协异的调节入射光和散射光的偏振方向。其中连续是指能够将入、散偏振方向调节到任意角度（以0-180°为周期）。协同调节是指调节入射光和散射光是始终保持二者偏振方向一致。协异则是指始终保持入、散偏振相差一固定角度（协同是协异的一种特殊形式，即协异角度为零）。
目前，各种显微拉曼光谱仪均无法提供能够实现该功能的装置，而普遍采用入射与散射各自独立的装置实现偏振调节。实验中要分别通过转动1//2波片来调节入射光的方向，通过转动检振片方向来调节散射光的偏振方向。这样一方面无法实现入、散射光偏振方向的连续调节，另一方面协同调节操作相当繁琐。
目前，常规机械精密旋转平台，其径向跳动为30-100um，无法实现微区原位旋转。高精度气浮式旋转平台，价格昂贵，体积大，无法引入显微拉曼光谱系统。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置，采用原位旋转装置与显微拉曼光谱仪显微镜协同调节，实现1-2um微区原位旋转，该装置可以完全避免入射光强度衰减，简便而高精度的在原光路中实现了测试样品偏振方向连续协同、协异调节。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置，包括置于显微拉曼光谱仪显微镜物镜2下方的微区原位旋转装置，微区原位旋转装置自上而下依次设置有X’/Y’平移台4、ω旋转平台5和X/Y平移台6。
所述的ω旋转平台5为常规机械精密旋转平台，径向跳动≥30um。
本发明微区原位旋转时，首先采用X/Y平移台6使ω旋转平台5旋转轴与显微镜光轴重合，再通过显微镜视野内跟踪观测结合X’/Y’平移台逆向补偿移动来实现微区原位旋转。对于陶瓷类的多晶体材料，可以锁定晶粒，在1-2um范围内原位旋转，连续调节入射光角度，实现偏振方向连续协同、协异调节。该装置通过微区原位旋转样品，连续调节入射光偏振光方向，不需要在入射光路中加入1//2波片，可以完全避免入射光的强度衰减。协同或协异测量时，只需要在原光路按照原入射光的方向相应调节检偏的方向。从而简便而高精度的在原光路中实现了测试样品偏振方向连续协同、协异调节，操作方便。
本发明具有如下技术优点：
1．不需要改变显微拉曼光谱仪原光路。
2．不需要在原入射光路中加入1/2波片来调节偏振光方向，可以完全避免入射光的强度衰减。
3．实现偏振方向连续协同、协异调节，方便提供各种偏振构形选择。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为振方向协同调节测试结果图。
图3为偏振方向协异90°调节测试结果图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
参照图1，显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置，包括置于显微拉曼光谱仪显微镜物镜2下方的微区原位旋转装置，微区原位旋转装置自上而下分别包括X’/Y’平移台4、ω旋转平台5和X/Y平移台6，其中被测样品（3）置于X’/Y’平移台上，ω旋转平台为常规机械精密旋转平台，径向跳动≥30um，被观测样品3具有X/Y、X’/Y’、ω，5个自由度可调节。
X’/Y’平移台4和X/Y平移台6均为常规机械精密位移台。
本发明工作原理如下：实验前将被测样品置于X’/Y’平移台后，首先进行合轴调节，即通过调节X/Y平移台6使ω旋转平台5中心与显微拉曼光谱仪显微镜光轴中心重合。再通过显微镜观察，将被测样品3上观测点通过X’/Y’平移台4移至光轴中心（即显微镜观测中心），再通过ω旋转平台5进行旋转，此时观测测点如果偏离光轴中心位置，在其离开显微镜视野之前，通过X’/Y’平台5对其逆向补偿，将其再次移至光轴中心，重复以上旋转与X’/Y’平台逆向补偿过程，直至旋转到所需角度。
确认显微拉曼光谱仪的激发光源偏振方向，转动检振片方向来调节散射光1的偏振方向，使其偏振方向保持协同或协异。此时，只要采用原位旋转装置及以上操作方法，原位旋转被观测点，即可实现显微拉曼光谱偏振方向连续协同、协异调节的测试。
采用本发明对硝酸钡多晶材料进行不同偏振方向的测试。通过显微镜锁定某晶粒（约4um），采用微区原位旋转装置与技术对其跟踪旋转，调节激发光偏振方向。图2为激发光与偏振光协同调节，激发光偏振方向连续调节至0°、45°、90°构形下的测试结果。图3激发光与偏振光协异调节（90°），激发光偏振方向连续调节至0°、45°、90°构形下的测试结果。
Claims (2)
1.显微拉曼光谱系统偏振方向连续协同、协异调节装置，其特征在于，包括置于显微拉曼光谱仪显微镜物镜（2）下方的微区原位旋转装置，微区原位旋转装置自上而下依次设置有X’/Y’平移台（4）、ω旋转平台（5）和X/Y平移台（6）。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的ω旋转平台（5）为常规机械精密旋转平台，径向跳动≥30um。
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