一种深空探测微区自适应拉曼荧光成像联用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种深空探测微区自适应拉曼荧光成像联用系统，该系统由主控制器、光谱仪、光纤、三维电机驱动器、三维精密电动平台与光学头部组成。本发明专利技术的有益效果是，提供了一种自适应拉曼荧光成像联用系统，可在微区分析时自适应地调整聚焦光斑的直径；将电子目镜的区域平均灰度作为扫描成像点强度，同时满足自聚焦和宽谱扫描成像的要求；可同时实现三维空间主动激光拉曼、高光谱荧光、可见宽谱扫描成像，提供多种信息以进行微区分析。

【技术实现步骤摘要】
一种深空探测微区自适应拉曼荧光成像联用系统
本专利技术涉及一种物质检测系统,尤其涉及一种采用扫描激光拉曼成像、扫描激光诱导荧光成像及面阵宽谱扫描成像的物质检测系统，适用于深空探测行星开放环境下的物质探测，属于行星原位探测领域。
技术介绍
对于未来的深空探测，对物质成分探测技术及方法提出了更高的要求，原位精细探测能力是各航天大国瞄准的技术至高点。精细探测即要求激光聚焦点更小，分析的物质量很小，元素及分子种类更丰富，定量化更准确同时又在极高空间分辨成像的监控下进行。激光拉曼(Raman)及紫外激光诱导荧光为物质成分分析的重要手段，其中激光Raman可实现物质分子组成的分析，而紫外激光诱导荧光除了可用于成像以外，还可用于一些元素尤其是稀土元素的分析。深空探测中的拉曼类物质分析比常规的拉曼应用要求更高，主要面临的挑战及技术难点在于由于测试对象岩石、土壤中含有的矿物质组成复杂，同种矿物颗粒粒径极小。因此，在微区分析时要求激光聚焦光斑在1微米的量级，才能对矿物进行精确的微区分析，对显微光路要求极高，常规的拉曼探头受光纤传输模式的影响，其聚焦光斑受激光模式退化及衍射极限的影响，因此其聚焦光斑常大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深空探测微区自适应拉曼荧光成像联用系统，包括主控制器(7)、光谱仪(12)、光纤(13)、三维电机驱动器(1)、三维精密电动平台(29)与光学头部(2)；其特征在于：所述的光学头部(2)由紫外拉曼激光器(3)、紫外干涉滤光片(5)、次级电机驱动器(6)、次级直线电动平台(9)、低倍紫外显微物镜(8)、双色镜(27)、长工作距离高倍紫外显微物镜(25)、主电机驱动器(21)、主直线电动平台(22)、紫外瑞利滤光片(16)、比例分光片(17)、显微物镜(14)、管透镜(33)和电子目镜(11)组成；电子目镜(11)内有成像镜头(32)和图像传感器(31)；所述的紫外拉曼激光器(3)沿主光轴(4...

【技术特征摘要】
2017.10.13 CN 20172131686351.一种深空探测微区自适应拉曼荧光成像联用系统，包括主控制器(7)、光谱仪(12)、光纤(13)、三维电机驱动器(1)、三维精密电动平台(29)与光学头部(2)；其特征在于：所述的光学头部(2)由紫外拉曼激光器(3)、紫外干涉滤光片(5)、次级电机驱动器(6)、次级直线电动平台(9)、低倍紫外显微物镜(8)、双色镜(27)、长工作距离高倍紫外显微物镜(25)、主电机驱动器(21)、主直线电动平台(22)、紫外瑞利滤光片(16)、比例分光片(17)、显微物镜(14)、管透镜(33)和电子目镜(11)组成；电子目镜(11)内有成像镜头(32)和图像传感器(31)；所述的紫外拉曼激光器(3)沿主光轴(4)发出的柱形近准直激光束(30)穿过紫外干涉滤光片(5)，可滤除紫外拉曼激光器(3)发出的紫外激光的分频谐波干扰，使得其激发的拉曼信号信噪比更高；柱形近准直激光束(30)穿过紫外干涉滤光片(5)后，穿过低倍紫外显微物镜(8)，形成锥形激光束(28)；锥形激光束(28)穿过双色镜(27)后，到达长工作距离高倍紫外显微物镜(25)的入瞳(26)，在入瞳(26)的位置处，锥形激光束(28)的直径将大于入瞳(26)的直径，由于锥形激光束(28)的锥角为定值，因此低倍紫外显微物镜(8)与长工作距离高倍紫外显微物镜(25)的距离越远，锥形激光束(28)的直径比入瞳(26)的直径大得越多，穿过长工作距离高倍紫外显微物镜(25)的激光能量越弱，但聚焦光斑越小；因此可通过调节低倍紫外显微物镜(8)与长工作距离高倍紫外显微物镜(25)的距离，在穿过长工作距离高倍紫外显微物镜(25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：万雄，袁汝俊，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31