本发明专利技术公开了环境安全检测的技术领域的一种带有周期槽细管的拉曼波测试室，测试室本体包括进气区、空心细管以及排气区，空心细管连通进气区与排气区，进气区与与激光器的输出端连接，排气区与拉曼波的检测通道连接，空心细管内设有若干排均匀分布的周期槽，每排周期槽设有若干个槽腔，每排周期槽中，槽腔的分布轴线与空心细管的中心轴平行，空心细管的腔体内、槽腔内均镀有金属膜，待检测物置于空心细管内，或待检测物不断流经空心细管。本发明专利技术通过在测试室内设置空心细管，使得激光与待检测物质在空心细管内充分相互作用，增强信号强度；同时通过若干排周期槽的应用，可以实现待检测物质的拉曼光谱生成，进而能够十分准确地判断物质的成分。判断物质的成分。判断物质的成分。
【技术实现步骤摘要】
一种带有周期槽细管的拉曼波测试室
[0001]本专利技术涉及检测器
，具体的说，是涉及一种带有周期槽细管的拉曼波测试室。
技术介绍
[0002]物质成分及其含量或浓度的传感与检测技术在石油化工业、食品工业、制药工业、油气运输、油气储存、环境监测、煤矿防爆、面粉厂防爆、棉纺厂防爆、海关毒品检测、医疗检测、探矿等方面均有广泛的应用，因此受到了广泛重视。检测物质成分及其含量或浓度的典型的方法包括化学方法、X射线衍射方法和光学方法：化学方法是通过检测化学特性来判断待测物质是否含有某种物质，其不足之处是工艺复杂，耗时多；X射线衍射方法是通过衍射图样来识别物质结构，进而判断待测样品是否含有某种物质成分，其不足之处是设备昂贵；光学方法通常是通过待测物质的光谱特性来检测，尤其是其中的拉曼光谱方法，能够十分准确地判断物质的成分，因为每种物质都有其特定的拉曼光谱，俗称为指纹光谱，因此越来越受到人们的欢迎。
[0003]由于普通激光与待检测物质相互作用产生的拉曼散射光的强度不足，影响后续光线的收集与数据的计算准确性，最终影响检测结果的准确性，因此如何能够利用拉漫波对物质成分进行检测，同时保证检测结果的准确性成为一大考验。
技术实现思路
[0004]为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种带有周期槽细管的拉曼波测试室。
[0005]本专利技术技术方案如下所述：
[0006]一种带有周期槽细管的拉曼波测试室，包括测试室本体，其特征在于，所述测试室本体包括进气区、空心细管以及排气区，所述空心细管连通所述进气区与所述排气区，
[0007]所述进气区与与激光器的输出端连接，所述排气区与拉曼波的检测通道连接；
[0008]所述空心细管内设有若干排均匀分布的周期槽，每排所述周期槽设有若干个槽腔，每排所述周期槽中，所述槽腔的分布轴线与所述空心细管的中心轴平行；
[0009]所述空心细管的腔体内镀有金属膜，待检测物置于所述空心细管内，或待检测物不断流经所述空心细管。
[0010]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述周期槽的排数至少为2。
[0011]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述检测通道包括若干条拉曼波分波支路，所述拉曼波分波支路的条数与所述周期槽的排数相等。
[0012]进一步的，所述检测通道还包括依次连接的多通道运算放大器、多通道A/D变换器以及多通道信号处理器，所述多通道运算放大器的通道数量、所述多通道A/D变换器的通道数量以及所述多通道信号处理器的通道数量均与所述周期槽的排数相等，所述多通道运算放大器的输入端与若干条所述拉曼波分波支路一一对应。
[0013]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述空心细管的中心轴线分别与所述激光
器输出的光线的中心轴线、所述检测通道中用于接收测试室内激光与待检测物质相互作用产生的拉曼光信号的透镜/光滤波器的中心轴线相同。
[0014]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述空心细管的头端与所述进气区连通，所述空心细管的尾端与所述排气区连通；
[0015]和/或，
[0016]所述空心细管的侧壁设有若干气孔，所述空心细管的内腔分别通过所述气孔与所述进气区、所述排气区连通。
[0017]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，每一排的所述周期槽满足如下条件：
[0018][0019]r
1i
＝a
i
/d
i
[0020]r
2i
＝k
0i
b
i
[0021]k
0i
＝ω
i
/c
[0022]其中：i为该排周期槽对应的序号；
[0023]ε
r
为所述金属膜对应的金属材质的相对介电常数的实部，同一测试室内的金属膜所用的金属材质相同，故同一测试室内每一排周期槽对应ε
r
的相同；
[0024]a
i
为该排周期槽对应的槽腔的槽宽；
[0025]b
i
为该排周期槽对应的槽腔的槽深；
[0026]d
i
为该排周期槽对应的槽腔的周期；
[0027]k
0i
为该排周期槽所对应的待检测物质的拉曼散射波在真空中传播时的波数；
[0028]ω
i
为第i排周期槽所对应的待检测物质的拉曼散射波的角频率，i取值2、3、
…
、n。
[0029]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述进气区与进气管连接，所述排气区与排气管连接，待检测物经由所述进气管充入所述进气区，并经由所述空心细管充入所述排气区内，所述排气区内的气体经由所述排气管排出。
[0030]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述进气区的宽度大于所述空心细管的内径，且所述进气区的宽度小于所述空心细管的内径的3倍；所述排气区的宽度大于所述空心细管的内径，且所述排气区的宽度小于所述空心细管的内径的3倍。
[0031]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述空心细管的长度为1cm～20cm。
[0032]根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于，本专利技术通过在测试室内设置空心细管，使得激光与待检测物质在空心细管内充分相互作用，增强信号强度；同时通过若干排周期槽的应用，可以实现待检测物质的拉曼光谱生成，进而能够十分准确地判断物质的成分。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例一中测试室的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例一中测试室内周期槽的分布示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例一的应用系统示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例二中测试室的结构示意图；
[0038]图6为本专利技术实施例二中测试室内周期槽的分布示意图；
[0039]图7为本专利技术实施例二的应用系统示意图；
[0040]图8为本专利技术实施例三中测试室的结构示意图；
[0041]图9为本专利技术实施例三中测试室内周期槽的分布示意图；
[0042]图10为本专利技术实施例三的应用系统示意图；
[0043]图11为本专利技术一具体实施例中标准物质A的拉曼光谱图；
[0044]图12为本专利技术另一具体实施例中标准物质B的拉曼光谱图；
[0045]图13为本专利技术第三具体实施例中标准物质C的拉曼光谱图。
[0046]10、激光器；11、光隔离器；
[0047]20、测试室；
[0048]21、进气区；22、排气区；23、进气管；24、排气管；25、第一排周期槽；251、第一槽腔；26、第二排周期槽；261、第二槽腔；27、第三排周期槽；28、第四排周期槽；
[0049]30、变换透镜；
[0050]411、第一光滤波器；412、第一支路透镜；413、第一光电转换管；421、第二光滤波器；422、第二支本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有周期槽细管的拉曼波测试室，包括测试室本体，其特征在于，所述测试室本体包括进气区、空心细管以及排气区，所述空心细管连通所述进气区与所述排气区，所述进气区与与激光器的输出端连接，所述排气区与拉曼波的检测通道连接；所述空心细管内设有若干排均匀分布的周期槽，每排所述周期槽设有若干个槽腔，每排所述周期槽中，所述槽腔的分布轴线与所述空心细管的中心轴平行；所述空心细管的腔体内、所述槽腔内均镀有金属膜，待检测物置于所述空心细管内，或待检测物不断流经所述空心细管。2.根据权利要求1所述的带有周期槽细管的拉曼波测试室，其特征在于，所述周期槽的排数至少为2。3.根据权利要求1所述的带有周期槽细管的拉曼波测试室，其特征在于，所述检测通道包括若干条拉曼波分波支路，所述拉曼波分波支路的条数与所述周期槽的排数相等。4.根据权利要求3所述的带有周期槽细管的拉曼波测试室，其特征在于，所述检测通道还包括依次连接的多通道运算放大器、多通道A/D变换器以及多通道信号处理器，所述多通道运算放大器的通道数量、所述多通道A/D变换器的通道数量以及所述多通道信号处理器的通道数量均与所述周期槽的排数相等，所述多通道运算放大器的输入端与若干条所述拉曼波分波支路一一对应。5.根据权利要求1所述的带有周期槽细管的拉曼波测试室，其特征在于，所述空心细管的中心轴线分别与所述激光器输出的光线的中心轴线、所述检测通道中用于接收测试室内激光与待检测物质相互作用产生的拉曼光信号的透镜/光滤波器的中心轴线相同。6.根据权利要求1所述的带有周期槽细管的拉曼波测试室，其特征在于，所述空心细管的头端与所述进气区连通，所述空心细管的尾端与所述排气区连通；和/或，所述空心细管的侧壁设有若干气孔，所述空心细...
【专利技术属性】
技术研发人员：卿添，熊志红，
申请(专利权)人：深圳市诺安智能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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