CN106596509A - 集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪，包括拉曼光谱显示模块、无线传输单元、激光器模块、包括拉曼透镜的透镜模块和检测探针，所述的检测探针，采用实心光纤材料，处理方法如下：先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起因子；无线传输单元，用来与外部设备或者打印机通讯连接，实现拉曼光谱数据的无线传输或无线打印。

Description

集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪

技术领域

本发明属于微痕样品的快检技术领域。

背景技术

人类的日常生活、生产活动和科学实验都离不开测试和信息采集。信息采集就是获取信息，是对实际工作中物理、化学、工程技术等方面的参量和数值信息进行提取的过程。由于信息本身不具备处理、传输的功能，只能通过一定的手段和方法将信息转化为可知的信号，并进行传输。

随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展进步，包括微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)以及相关的接口、信号处现技术的飞速发展和日益成熟，具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器网络引起了人们的极大关注。无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息妙理技术和通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理；获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。

但是，在生物学、医学研究中,传统的生物传感器体积较大,仅能用于组织、细胞悬液等的测量,当检测样品的尺寸缩小到微米级时,如检测活细胞或其它亚细胞组分时,实时、准确、无干扰地测量样品内化学和自然成分变得极为困难。而且,传统的拉曼光谱仪一般包含非常复杂的结构,但是由于其内部结构非常复杂,使得信号采集效率和耦合效率低下,导致检测准确度不高、体积庞大、成本高、应用范围受限。

发明内容

本发明目的在于提出一种集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪，对检测探针进行改进，并把无线数据传输技术与拉曼检测仪本体结合到一起，通过检测探针检测待测的微痕样品，激光器发出激光，获得拉曼信号，进而传输到检测仪本体中的拉曼光谱显示模块，再通过无线传输单元实现对拉曼光谱数据的无线传输和无线打印。技术方案如下：

一种集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪，包括拉曼光谱显示模块、无线传输单元、激光器模块、拉曼透镜、透镜模块和检测探针，其中，

激光器模块用来生成785nm激光；

拉曼透镜收集的拉曼信号通过透镜模块成像在拉曼光谱显示模块上；

拉曼光谱显示模块，用来采集并显示拉曼光谱信息，并将拉曼光谱信息传送至无线传输单元；

其特征在于，

所述的检测探针，采用实心光纤材料，处理方法如下：先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起因子；

无线传输单元，用来与外部设备或者打印机通讯连接，实现拉曼光谱数据的无线传输或无线打印。

本发明的检测探针采用光纤材料，表面是通过表面沉积技术形成的纳米金属银涂层，而且是通过电化学粗糙化处理的拉曼增强活性表面；当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号，将对微量样品采集拉曼光谱，实现微痕样品的快速检测；设有无线传输单元，能够实现对拉曼光谱的无线数据传输与无线打印的功能，适用于微量液体物质检测，具有微量检测、检测速度快、无线打印、无线数据传输、准确度高、结构小巧、快捷轻便的优点。

附图说明

图1为本发明便携式拉曼微痕快速检测仪结构示意图；

图2为本发明便携式拉曼微痕快速检测仪检测流程示意图。

图3为本发明检测结果示意图；

具体实施方式

下面根据说明书附图，详细地介绍一下本发明的技术方案。

本发明集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪结构如图1所示，如图可以看出该便携式拉曼微痕快速检测检测仪是由无线传输单元(1)、拉曼光谱显示模块(2)、激光器模块(3)、拉曼透镜(5)、透镜模块(4)、检测探针(6)六个主要部分组成的。其中无线传输单元是用来与外部设备或者打印机通讯连接，实现拉曼光谱数据的无线传输或无线打印。拉曼光谱显示模块为CCD探测器，用来采集并显示拉曼光谱信息。激光器模块具体采用785nm激光器模块，且785nm激光器模块包括双异质结构电注入式半导体二极管激光器和半导体制冷器，确保能够持续长时间检测。拉曼透镜是用来将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。检测探针直接与微量物品的接触检测，其材料是采用光纤材料，表面是通过表面沉积技术形成的纳米金属银涂层，而且是通过电化学粗糙化处理的拉曼增强活性表面；当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号，将对微量样品采集拉曼光谱，实现微痕样品的快速检测

为了更清楚地说明本发明的工作原理，先介绍前端的检测探针。检测探针所采用的材料是实心光纤材料，先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，这样使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起，提高表面增强拉曼因子，增强检测到的拉曼信号，实现便携式拉曼检测仪的快速检测。

本发明集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪流程示意图如图2所示。当检测探针与微痕样品接触时，由785nm激光器模块向透镜模块发出激光，经过拉曼透镜，将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。该探针表面涂覆纳米Ag金属层，当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号；被测样品被激光激发后产生拉曼信号，并被拉曼透镜收集，收集后的拉曼信号通过透镜模块成像在拉曼光谱显示模块上，如图3所示，存储在内部存储单元中。而且检测仪本体中的无线传输单元可以外接存储设备，将已经测试完的拉曼光谱信息导出，便于后期的分析和管理；同时可以与外部设备或者打印机通讯连接，实现所采集的拉曼光谱数据无线传输和无线打印。

Claims (1)

1.一种集成无线数据传输功能的便携式拉曼微痕快速检测仪，包括拉曼光谱显示模块、无线传输单元、激光器模块、包括拉曼透镜的透镜模块和检测探针，其中，

激光器模块用来生成785nm激光；

拉曼透镜收集的拉曼信号通过透镜模块成像在拉曼光谱显示模块上；

拉曼光谱显示模块，用来采集并显示拉曼光谱信息，并将拉曼光谱信息传送至无线传输单元；

其特征在于，

所述的检测探针，采用实心光纤材料，处理方法如下：先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起因子；

无线传输单元，用来与外部设备或者打印机通讯连接，实现拉曼光谱数据的无线传输或无线打印。