CN212622234U - 自动判别样品的拉曼光谱仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动判别样品的拉曼光谱仪，包括拉曼光谱仪主体以及连接于所述拉曼光谱仪主体上的检测探头，还包括设置在所述拉曼光谱仪探头两侧的信号发射装置以及信号接收装置；所述信号发射装置发射的信号光朝向所述检测探头的探测方向，并且配置为经由所述检测探头所对应检测的样品反射后，被所述信号接收装置所接收。本实施例在进行拉曼检测之前，先通过信号发射装置和信号接收装置判断检测通道上是否存在样品，在判断有样品的时候才进行后续的拉曼检测，从而避免了因检测通道没有样品而空检测导致的时间耗费。此外，利用红外光电传感器自动检测是否存在样品，相对摄像头，检测时间大大减少，而且对结构空间需求小，安装容易，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及拉曼光谱领域，具体涉及一种自动判别样品的拉曼光谱仪。
背景技术
拉曼光谱(Raman spectra)，是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。
目前基于拉曼光谱的高通量拉曼光谱仪都是人工手动检测，由于拉曼信号非常弱，只能通过延长积分时间来增强信号强度；而且为了得到比较好的检测结果，还需要每次都要扫描暗电流，使得实际工作时间加倍，因此拉曼检测的时间相对较长，一个样品的检测时间一般需要达到20-40s，1064nm拉曼由于信号更弱，检测时间更长，单个样品的检测时间长达数分钟。
在自动检测过程中，样品放置在样品盘上，拉曼光谱仪通过依次检测的方式实现对各个样品的检测，但如果样品盘上的某个位置没有摆放样品，则可能出现空检测的问题，导致大量时间的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动判别样品的拉曼光谱仪，能自动快速的实现样品有无的判断，从而避免无样品检测浪费的时间。
本发明实施例提供了一种自动判别样品的拉曼光谱仪，包括拉曼光谱仪主体以及连接于所述拉曼光谱仪主体上的检测探头，还包括设置在所述拉曼光谱仪探头两侧的信号发射装置以及信号接收装置；所述信号发射装置发射的信号光朝向所述检测探头的探测方向，并且配置为经由所述检测探头所对应检测的样品反射后，被所述信号接收装置所接收。
所述信号发射装置包括信号光源、第一准直透镜以及第一聚焦透镜；其中，所述信号光源发出的信号光经所述第一准直透镜准直、第一聚焦透镜聚焦后，朝向所述检测探头的探测方向。
优选地，所述信号光源采用940nm波长红外LED光源。
优选地，所述信号接收装置包括第二准直透镜、第二聚焦透镜以及光电二极管；其中，所述第二聚焦透镜配置为能够接收经由所述检测探头所对应的样品反射的信号光，并将所述信号光经由所述第二准直透镜准直后传输给所述光电二极管。
优选地，所述检测探头包括壳体以及设置于所述壳体的入射光纤、激光器线滤片、反射镜、二向色镜、长波通滤光片以及接收光纤；其中，所述入射光纤、所述激光器线滤片、所述反射镜、所述二向色镜组合形成输出光路，将拉曼光谱仪主体内的激光器发射的探测光从所述检测探头输出；所述二向色镜、所述长波通滤光片以及接收光纤形成接收光路，将经由样品散射形成的拉曼信号发送至拉曼光谱仪主体。
优选地，所述拉曼光谱仪主体包括狭缝、第三准直透镜、光栅、反射聚焦镜、CCD；其中，所述拉曼信号经所述狭缝后，入射到第三准直反射镜上，所述第三准直反射镜将发散的拉曼信号准直地反射到光栅上，光栅将整束的拉曼信号分离成不同波数的拉曼信号，通过反射聚焦镜聚焦到CCD上。
优选地，所述拉曼光谱仪主体内还配置有控制器，所述控制器与所述光电二极管电气连接。
本实施例中，在进行拉曼检测之前，先通过信号发射装置和信号接收装置判断检测通道上是否存在样品，在判断有样品的时候才进行后续的拉曼检测，从而避免了因检测通道没有样品而空检测导致的大量时间耗费。
此外，本发明利用红外光电传感器构成一个自动检是否存在测拉曼样品，相对摄像头，检测时间大大减少，省略去了大量复杂繁琐的图像算法，而且对结构空间需求小，安装容易，成本低廉。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种自动判别样品的拉曼光谱仪的检测探头的光路示意图。
图2是本发明第一实施例提供的一种自动判别样品的拉曼光谱仪的拉曼光谱仪主体内的光路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供了一种自动判别样品的拉曼光谱仪，包括拉曼光谱仪主体以及连接于所述拉曼光谱仪主体上的检测探头、设置在所述拉曼光谱仪探头两侧的信号发射装置以及信号接收装置。其中，所述信号发射装置发射的信号光朝向所述检测探头的探测方向，并且配置为经由所述检测探头所对应检测的样品反射后，被所述信号接收装置所接收。
在本实施例中，所述信号发射装置包括信号光源11、第一准直透镜12以及第一聚焦透镜13。其中，所述信号光源11发出的信号光经所述第一准直透镜 12准直以及第一聚焦透镜13聚焦后，朝向所述检测探头的探测方向。
在本实施例中，所述信号光源11可采用940nm波长红外LED光源，当然，需要说明的是，在本发明的其他实施例中，根据实际的需要，也可以选择其他类型或者其他波长的光源，这些方案均在本发明的保护范围之内。
在本实施例中，通过调节所述第一聚焦透镜13的角度，可使得所述信号光源11发出的信号光能够被准确的发射到检测探头所对应的检测通道200，从而照射至位于检测通道200的样品的表面。
在本实施例中，所述信号接收装置包括第二聚焦透镜21、第二准直透镜22 以及光电二极管23；其中，所述第二聚焦透镜21配置为能够接收经由所述检测探头所对应的样品反射的信号光，并将反射的所述信号光经由所述第二准直透镜22准直后传输给所述光电二极管23。
其中，如果所述检测探头对应的检测通道200上放置有样品，则信号光被发射到样品表面或者放置有样品的玻璃表面后会发生发射，该发射光会部分的被发送至所述第二聚焦透镜21，并经由所述第二聚焦透镜21聚焦以及所述第二准直透镜22准直后发射至所述光电二极管23，所述光电二极管23接收到该发射光后，根据光电原理将生成对应的电流信号，从而确定该检测通道上放置有样品。如果所述检测探头对应的检测通道上未放置有样品，则相应的，所述光电二极管23不会接收到发射光后，也就不会有电流信号产生。
在本实施例中，所述电流信号被传输至位于拉曼光谱仪主体内的控制器(例如单片机)，所述控制器根据是否接收到电流信号即可判断当前的检测通道是否有样品存在。如果检测到检测通道200上放置有样品，则控制器将控制检测探头进行检测。其中，所述拉曼光谱仪主体内配置有激光器，所述检测探头包括壳体31以及设置于所述壳体的入射光纤32、激光器线滤片33、反射镜34、二向色镜35、长波通滤光片36以及接收光纤37。所述激光器发射的激光首先通过入射光纤32进入到检测探头内，然后再依次经过激光器线滤片33滤光、发射镜34以及二向色镜35发射后照射到样品表面，并在样品表面发生散射形成拉曼信号。该拉曼信号再透射过二向色镜35、长波通滤光片36后，从接收光纤37返回到拉曼光谱仪主体内。
如图2所示，在本实施例中，所述拉曼光谱仪主体包括狭缝41、第三准直透镜42、光栅43、反射聚焦镜44以及CCD45；其中，所述拉曼信号经所述狭缝41后，入射到第三准直反射镜42上，所述第三准直反射镜42将发散的拉曼信号准直地反射到光栅43上，光栅43将整束的拉曼信号分离成不同波数的拉曼信号，然后通过反射聚焦镜44聚焦到CCD 45上，CCD 45将收集到的不同波数的拉曼信号。
综上所述，本实施例中，在进行拉曼检测之前，先通过信号发射装置和信号接收装置判断检测通道200上是否存在样品，在判断有样品的时候才进行后续的拉曼检测，从而避免了因检测通道没有样品而空检测导致的大量时间耗费。此外，本发明利用红外光电传感器构成一个自动检是否存在测拉曼样品，相对摄像头，检测时间大大减少，省略去了大量复杂繁琐的图像算法，而且对结构空间需求小，安装容易，成本低廉。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种自动判别样品的拉曼光谱仪，包括拉曼光谱仪主体以及连接于所述拉曼光谱仪主体上的检测探头，其特征在于，还包括设置在所述拉曼光谱仪探头两侧的信号发射装置以及信号接收装置；所述信号发射装置发射的信号光朝向所述检测探头的探测方向，并且配置为经由所述检测探头所对应检测的样品反射后，被所述信号接收装置所接收。
2.根据权利要求1所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述信号发射装置包括信号光源、第一准直透镜以及第一聚焦透镜；其中，所述信号光源发出的信号光经所述第一准直透镜准直、第一聚焦透镜聚焦后，朝向所述检测探头的探测方向。
3.根据权利要求2所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述信号光源采用940nm波长红外LED光源。
4.根据权利要求2所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述信号接收装置包括第二准直透镜、第二聚焦透镜以及光电二极管；其中，所述第二聚焦透镜配置为能够接收经由所述检测探头所对应的样品反射的信号光，并将所述信号光经由所述第二准直透镜准直后传输给所述光电二极管。
5.根据权利要求2所述的所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述检测探头包括壳体以及设置于所述壳体的入射光纤、激光器线滤片、反射镜、二向色镜、长波通滤光片以及接收光纤；其中，所述入射光纤、所述激光器线滤片、所述反射镜、所述二向色镜组合形成输出光路，将拉曼光谱仪主体内的激光器发射的探测光从所述检测探头输出；所述二向色镜、所述长波通滤光片以及接收光纤形成接收光路，将经由样品散射形成的拉曼信号发送至拉曼光谱仪主体。
6.根据权利要求5所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪主体包括狭缝、第三准直透镜、光栅、反射聚焦镜、CCD；其中，所述拉曼信号经所述狭缝后，入射到第三准直反射镜上，所述第三准直反射镜将发散的拉曼信号准直地反射到光栅上，光栅将整束的拉曼信号分离成不同波数的拉曼信号，通过反射聚焦镜聚焦到CCD上。
7.根据权利要求4所述的自动判别样品的拉曼光谱仪，其特征在于，所述拉曼光谱仪主体内还配置有控制器，所述控制器与所述光电二极管电气连接。
Priority Applications (1)
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| CN202020758451.2U CN212622234U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 自动判别样品的拉曼光谱仪 |
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Family Applications (1)
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| CN202020758451.2U Active CN212622234U (zh) | 2020-05-09 | 2020-05-09 | 自动判别样品的拉曼光谱仪 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212622234U (zh) |
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2020
- 2020-05-09 CN CN202020758451.2U patent/CN212622234U/zh active Active
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