一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统技术方案

技术编号:24450865 阅读:33 留言:0更新日期:2020-06-10 14:14
本发明专利技术公开了一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,拉曼光谱仪系统包括:由前向后依次设置的共聚焦激光显微信号收集系统、分光系统和低成本制冷型CMOS探测器;共聚焦激光显微信号收集系统收集拉曼散射的激光信号,激光信号经分光系统分光聚焦后由低成本制冷型CMOS探测器读取;低成本制冷型CMOS探测器包括:CMOS成像模块、半导体制冷模块和液体循环模块,CMOS成像模块外接计算机模块。本发明专利技术采用低成本制冷型CMOS探测器,不仅读取速度快、单片集成度高、成本低,还能够实现制冷和散热。

A kind of Raman spectrometer system based on low cost cooled CMOS detector

【技术实现步骤摘要】
一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统
本专利技术涉及拉曼光谱仪领域,具体涉及一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统。
技术介绍
拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家拉曼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。拉曼光谱技术与常规化学分析技术相比,具有无损、快速、环保、水的干扰性小、可检测同分异构物、无需制样且所需样品量少等特点,因而在石油化工、生物医学、地质考古、刑事司法、宝石鉴定、环境监测等领域得以大力发展。当一束单色光入射待测样品上时,从样品中有散射光向四面八方射出。散射光中较强的是瑞利散射,其频率与入射光频率相同,其强度和数量级约为入射光强10-3~10-4,除瑞利散射外还有拉曼散射,拉曼散射的散射光频率与入射光频率相比有明显的变化,其强度数量级约为瑞利散射的10-8~10-6,故拉曼散射的信号非常微弱,对拉曼信号的探测需要灵敏度极高的图像传感器。图像传感器的分类有两种:CCD(ChargeCoup本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,其特征在于,所述拉曼光谱仪系统包括:由前向后依次设置的共聚焦激光显微信号收集系统、分光系统和低成本制冷型CMOS探测器;/n所述共聚焦激光显微信号收集系统收集拉曼散射的激光信号,所述激光信号经所述分光系统分光聚焦后由所述低成本制冷型CMOS探测器读取;/n所述低成本制冷型CMOS探测器包括:CMOS成像模块、半导体制冷模块和液体循环模块,所述CMOS成像模块外接计算机模块;/n所述CMOS成像模块,用于产生成像信号,并在所述计算机模块的控制下控制所述半导体制冷模块的工作;/n所述半导体制冷模块,用于在所述CMOS成像模块的控制下对所述CM...

【技术特征摘要】
1.一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,其特征在于,所述拉曼光谱仪系统包括:由前向后依次设置的共聚焦激光显微信号收集系统、分光系统和低成本制冷型CMOS探测器;
所述共聚焦激光显微信号收集系统收集拉曼散射的激光信号,所述激光信号经所述分光系统分光聚焦后由所述低成本制冷型CMOS探测器读取;
所述低成本制冷型CMOS探测器包括:CMOS成像模块、半导体制冷模块和液体循环模块,所述CMOS成像模块外接计算机模块;
所述CMOS成像模块,用于产生成像信号,并在所述计算机模块的控制下控制所述半导体制冷模块的工作;
所述半导体制冷模块,用于在所述CMOS成像模块的控制下对所述CMOS成像模块进行降温;
所述液体循环模块,用于通过循环冷却液将所述半导体制冷模块产生的热量带走;
所述计算机模块,用于采集所述CMOS成像模块的成像信号,并对所述成像信号进行可视化处理。


2.根据权利要求1所述的一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,其特征在于,所述CMOS成像模块包括:CMOS芯片,以及与所述CMOS芯片连接的支持电路;
所述CMOS芯片,用于产生成像信号;
所述支持电路,用于接收所述CMOS芯片的成像信号,探测所述CMOS芯片的温度,在所述计算机模块的控制下控制所述半导体制冷模块的工作,与所述计算机模块通信。


3.根据权利要求2所述的一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,其特征在于,所述半导体制冷模块包括:半导体制冷片、导热硅脂和导热硅胶垫;
所述半导体制冷片的制冷面通过所述导热硅胶垫与所述CMOS芯片接触,制热面通过所述导热硅脂与所述液体循环系统接触;
所述半导体制冷片,用于在所述支持电路的控制下对所述CMOS芯片进行降温。


4.根据权利要求3所述的一种基于低成本制冷型CMOS探测器的拉曼光谱仪系统,其特征在于,所述液体循环模块包括:液体冷头底座、液体冷头上盖、干燥腔盖;
所述液体冷头底座通过所述导热硅脂与所述半导体制冷片的制热面接触;
所述液体冷头上盖上设有两个螺纹孔,分别连接外部...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭鑫匡川富张广鸿雷之韵侯卓伟于志浩郑俊荣
申请(专利权)人:北京青木子科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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