微区可见光谱仪及光谱测量方法技术
Micro area visible spectrometer and spectral measurement method
The invention discloses a micro spectrometer and visible spectrum measurement method, the micro area visible spectrometer includes: two optical support: the level of optical path and the vertical bracket bracket; and transmission output module, a bracket is arranged on the two optical reflection module, output module, microscopic observation module, spectral imaging measurement module, adjustable aperture and sample three-dimensional adjusting desk; the horizontal light path and the vertical support optical mirror bracket through the optical communication; transmission output module, output module and micro reflection module is fixed on the vertical light path bracket, imaging module, adjustable diaphragm and spectrum measurement module is fixed on the level of light road support. The invention can realize the microscopic observation of the samples, to visible spectral measurement of transmission and Reflection on the effective sample in 5 micron x 5 micron light region, has the advantages of simple structure, good stability, convenient adjustment, accurate positioning and easy expansion.
【技术实现步骤摘要】
微区可见光谱仪及光谱测量方法
本专利技术涉及显微可见光谱仪
，具体涉及具有低成本、易扩展、操作简便、采样面积小等优势的一种多功能微区可见光谱仪。
技术介绍
在现代信息技术、微纳光学、生物学等相关学科飞速发展的今天，对于器件微型化和片上集成化的要求越来越高,许多微纳器件或生物样本的尺寸已经小至微米量级，传统的显微光谱仪已经难以满足微小采样区域光谱测量的需求。对于传统显微光谱仪而言，测量样品的可见光谱时，需要将光束聚焦并准直，使准直后的平行光照射到样品的待测区域，然后对透射光或反射光进行光谱分析。对于尺寸在微米级的样品，显微光谱仪难以将光斑聚集到如此之小，使得没有照射到样品的无效光干扰了测量结果，造成误差。另外，在测试过程中，由于样品尺寸小，还会出现难以定位、杂散光影响等问题。综上，有必要提供一种成本低、操作简便、且光路布置合理的多功能微区可见光谱仪。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种低成本、易扩展、操作简便、采样面积小至微米量级且光路布置合理的可见光谱仪。一种微区可见光谱仪，包括水平光路支架与竖直光路支架；以及放置于两个光路支架上的透射输出模块、反射...
【技术保护点】
一种微区可见光谱仪，其特征在于，可见光谱仪包括水平光路支架与竖直光路支架；以及放置于两个光路支架上的透射输出模块、反射输出模块、显微模块、成像观测模块、光谱测量模块、可调光阑和样品三维调节台；透射输出模块、反射输出模块和显微模块固定在竖直光路支架上，成像观测模块、可调光阑和光谱测量模块固定在水平光路支架上；反射镜(8)固定在水平光路支架与竖直光路支架的连通处；透射输出模块包括第一光纤卤素光源(15)、第一传输光纤(14)、第一光纤转接件(1)和第一准直透镜(2)；其中，第一光纤卤素光源(15)与第一传输光纤(14)相连；第一传输光纤(14)另一端连接第一光纤转接件(1)；第...
【技术特征摘要】
1.一种微区可见光谱仪，其特征在于，可见光谱仪包括水平光路支架与竖直光路支架；以及放置于两个光路支架上的透射输出模块、反射输出模块、显微模块、成像观测模块、光谱测量模块、可调光阑和样品三维调节台；透射输出模块、反射输出模块和显微模块固定在竖直光路支架上，成像观测模块、可调光阑和光谱测量模块固定在水平光路支架上；反射镜(8)固定在水平光路支架与竖直光路支架的连通处；透射输出模块包括第一光纤卤素光源(15)、第一传输光纤(14)、第一光纤转接件(1)和第一准直透镜(2)；其中，第一光纤卤素光源(15)与第一传输光纤(14)相连；第一传输光纤(14)另一端连接第一光纤转接件(1)；第一光纤转接件(1)出射端口放置于第一准直透镜(2)的焦点处；第一光纤卤素光源(15)的出射光通过第一传输光纤(14)，于第一光纤转接件(1)出射端口出射；并通过第一准直透镜(2)形成平行光；反射输出模块包括第一分光镜(4)、第二光纤卤素光源(17)、第二传输光纤(16)、第二光纤转接件(6)和第二准直透镜(5)；其中，第二光纤卤素光源(17)与第二传输光纤(16)一端相连；第二传输光纤(16)另一端连接第二光纤转接件(6)；第二光纤转接件(6)出射端口放置于第二准直透镜(5)的焦点处；第二光纤卤素光源(17)出射光通过第二传输光纤(16)，于第二光纤转接件(6)出射端口出射；并通过第二准直透镜(5)形成平行光；第一分光镜(4)在竖直方向与透射输出模块同光轴，在水平方向与第二准直透镜(5)同光轴；显微模块包括显微物镜(3)与第三准直透镜(7)；其中，显微物镜(3)与第三准直透镜(7)光轴重合且焦点重合；显微模块中的显微物镜(3)、第三准直透镜(7)的光轴与透射输出模块中的光轴重合；显微模块置于第一准直透镜(2)下方；显微物镜(3)置于第一准直透镜(2)下方，第二分光镜(4)上方；由第一准直透镜(2)出射的平行光，经过显微物镜(3)扩束，再通过第三准直透镜(7)准直，出射平行光；反射镜(8)放置在竖直光路支架的最下方，与竖直光路支架成45度角，使竖直光路经过反射镜(8)水平出射，入射至水平光路中；反射镜(8)在竖直方向与竖直光路支架同光轴，在水平方向与水平光路支架同光轴；成像观测模块包括第二分光镜(9)与图像传感器(10)；其中第二分光镜(9)与水平光路成45度角放置，使入射光在透射的同时，在水平面上的垂直方向出射至图像传感器(10)；图像传感器(10)接收出射光；可调光阑(11)放置在第二分光镜(9)后方，与第二分光镜(9)同光轴；并且可调光阑(11)和图像传感器(10)到第二分光镜(9)的距离相同，此时可调光阑(11)和图像传感器(10)与样品平面共轭；通过调节可调光阑(11)的大小控制光路中出射光束的孔径；光谱测量模块包括聚焦透镜(12)、第三光纤转接件(13)、第三传输光纤(18)、第三光纤光谱仪(19)、第三光纤卤素光源(21)；其中聚焦透镜(12)放置在可调光阑(11)后方，与可调光阑(11)、第二分光镜(9)同光轴；第三光纤转接件放(13)置在聚焦透镜(12)后焦点处，使出射光会聚与第三光纤转接件(13)耦合；第三光纤卤素光源(21)或第三光纤光谱仪(19)通过第三传输光纤(18)与第三光纤转接件(13)通过光纤连接。2.如权利要求1所述的微区可见光谱仪，其特征在于，光路中包含一个样品三维调节台，用于调整样品在光路中的位置；样品三维调节台(20)具有一夹持支架，用于将样品夹持或平放于所夹持的载玻片上，置入光路中；样品放置于透射输出模块与显微观测模块之间，且样品有效通光区域中心在透射输出模块与显微观测模块的光轴上。3.如权利要求2所述的微区可见光谱仪，其特征在于，所述的显微物镜(3)放大倍率为20倍。4.如权利要求1所述的微区可见光谱仪，其特征在于，所述的可调光阑最小通光面积为0.1×0.1毫米。5.如权利要求1所述的微区可见光谱仪，其特征在于，所述的图像传感器(10)连接至计算机，用于观测样品。6.一种利用如权利要求3所述微区可见光谱仪的透射光谱测量方法，其特征在于，步骤如下：将待测样品放到样品三维调节台(20)上，打开第一光纤卤素光源(15)，第一光纤卤素光源(15)发出的光通过第一准直透镜(2)形成平行光出射；平行光经过样品后，通过显微模块并在反射镜(8)上发生反射进入水平光路中，在第二分光镜(9)处，光束分为两束，一束反射进入图像传感器(10)，此时图像传感器(10)上有样品的像，调整样品三维调节台(20)以改变样品的空间位置，使样品在图像传感器(10)上成像居中并清晰，并在计算机上标记样品的成像区域；关闭第一光纤卤素光源(15)；将样品从样品三维调节台(20)上取下，在样品三维调节台(20)上...
【专利技术属性】
技术研发人员：张冬仙，贾昊，吴青峻，蒋建中，丁少庆，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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