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一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置制造方法及图纸

技术编号:15680680 阅读:223 留言:0更新日期:2017-06-23 10:21
一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置,属于化学检测分析仪器技术领域。由激光器、准直透镜、窄带滤光片、可变激发角的光学机构、纳米粒子和纳米膜耦合SERS基底、长通滤波片、聚焦透镜、光纤和拉曼光谱仪构成。基于该可变激发角的光学机构,通过光学收集透镜匹配上现有的便携式拉曼光谱仪,以及具有SERS信号增强和定向发射性质的SERS基底,就可以构成一套集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置。该装置能够实现对入射激发光激发角度的连续改变,满足表面等离子体的激发要求,同时利用等离子体定向发射的性质,能够实现对定向发射SERS信号的有效采集。该装置方便携带,检测灵敏,特别适用于快速单分子层级的现场分析。

【技术实现步骤摘要】
一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置
本技术属于化学检测分析仪器
,具体涉及一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置。
技术介绍
光与物质相互作用时会发生散射,大部分散射光能量不发生改变,属于弹性散射,又叫瑞利散射。然而还有一部分波长发生改变的散射光,它们的能量发生了变化,属于非弹性散射,又叫拉曼散射。拉曼散射光谱属于振转光谱,具有分子特异性。拉曼光谱的谱峰数目、位移及强度与特定的分子结构相对应,所以拉曼光谱可用于测定物质的分子结构,且具有测试样品非接触性、非破坏性、时间短、样品所需量小及样品无需制备等优点。拉曼光谱仪广泛应用于化工厂、制药厂的原料检测、化工制药过程控制,以及宝石鉴定、爆炸物监测、医疗和生化过程监控等领域。由于拉曼散射的效率只相当于瑞利散射的10-8,拉曼效应被发现以来的很长时间内都没有得到很好的发展,这种状况一直持续到激光器的产生才有所改观。1974年MartinFleischmann教授发现表面增强拉曼效应(SERS),能够将拉曼散射效率提高106倍,自此拉曼散射获得了长足的发展。SERS效应是在贵金属表面拉曼散射效应被显著增强的现象本文档来自技高网...
一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置

【技术保护点】
一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置,其特征在于:由激光器(10)、准直透镜(11)、窄带滤光片(12)、可变激发角的光学机构、纳米粒子和纳米膜耦合SERS基底(9)、长通滤波片(13)、聚焦透镜(14)、光纤(15)和光纤拉曼光谱仪(27)构成;其中,可变激发角的光学机构由位置可调高反镜(1)、二向色镜(4)、消色差固体浸没透镜组构成,可调高反镜(1)与激光器(10)间的距离可调节;消色差固体浸没透镜组由平凸透镜(5)、弯月透镜(6)、超球体(7)以及机械外壳(8)构成;位置可调高反镜(1)的镜面与由激光器10发出的入射激发光成45度角放置,二向色镜(4)与位置可调高反镜(1)...

【技术特征摘要】
1.一种可变激发角的集成化等离子体增强拉曼光谱检测装置,其特征在于:由激光器(10)、准直透镜(11)、窄带滤光片(12)、可变激发角的光学机构、纳米粒子和纳米膜耦合SERS基底(9)、长通滤波片(13)、聚焦透镜(14)、光纤(15)和光纤拉曼光谱仪(27)构成;其中,可变激发角的光学机构由位置可调高反镜(1)、二向色镜(4)、消色差固体浸没透镜组构成,可调高反镜(1)与激光器(10)间的距离可调节;消色差固体浸没透镜组由平凸透镜(5)、弯月透镜(6)、超球体(7)以及机械外壳(8)构成;位置可调高反镜(1)的镜面与由激光器10发出的入射激发光成45度角放置,二向色镜(4)与位置可调高反镜(1)的镜面平行;平凸透镜(5)、弯月透镜(6)、超球体(7)共轴线安装在机械外壳(8)内,并且轴线与入射激发光平行;纳米粒子和纳米膜耦合SERS基底(9)位于超球体(7)上表面,从下至上依次由玻璃基底(16),贵金属纳米膜(17),待测拉曼探针分子(18)和贵金属纳米粒子(19)组成;待测拉曼探针分子(18)位于贵金属纳米膜(17)和贵金属纳米粒子(19)之间的缝隙处;玻璃基底(16)与平凸透镜(5)、弯月透镜(6)、超球体(7)四者共同构成二级齐明透镜组,二级齐明透镜组的焦点位于玻璃基底(16)上表面处;入射激发光从激光器(10)发出,被准直透镜(11)转换为入射平行光;随后该入射平行光被窄带滤光片(12)过滤,进一步减小激光的带宽;减小带宽的入射平行光进一步被位置可调高反镜(1)和二向色镜(4)先后反射后进入消色差固体浸没透镜组,然后以一定角度聚焦于玻璃基底(16)的上表面处;调节可调高反镜(1)相对于激光器(10)的位置,此时入射平行光在玻璃基底(16)上表面处的入射角随之发生改变,当该入射角等于使贵金属纳米膜(17)发生表面等离子体共振的共振角时,位于贵金属纳米膜(17)上表面的表面等离子体被激发,进一步激发出贵金属纳米粒子(19)的局域表面等离子体,贵金属纳米膜(17)和贵金属纳米粒子(19)之间的缝隙处将产生极强的局域电场共振,待测拉曼探针分子(18)受到激发辐射出拉曼信号,该拉曼信号与贵金属纳米膜17和贵金属纳米粒子(19)相互作用,再次激发出表面等离...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐蔚青王海龙徐抒平李海波田中群赵冰谷玥娇邓荣田雨刘向源
申请(专利权)人:吉林大学
类型:新型
国别省市:吉林,22

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