(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211402158.2 (22)申请日 2022.11.10 (71)申请人 泉州师范学院 地址 362000 福建省泉州市丰泽区东海大 街398号 (72)发明人 吴志伟　吴烽芳　苏子生　王锋　 黄利文　姚广平　 (74)专利代理 机构 泉州商正智慧专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 35276 专利代理师 周康 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种体液的拉曼光谱检测装置及检测方法 (57)摘要 本发明提供了一种体液的拉曼光谱检测装 置及检测方法， 属于体液检测技术领域。 包括激 光器、 扩束准直装置、 抛物面反射镜、 锥面反射 镜、 二向色镜、 光阑、 聚焦透镜、 带阻滤光片和拉 曼光谱仪； 激光器、 扩束准直装置、 抛物面反射镜 和锥面反射镜沿着第一光轴依次同轴设置； 光 阑、 聚焦透镜、 带阻滤光片和拉曼光谱仪沿着第 二光轴依次同轴设置； 第一光轴与第二光轴正交 设置； 二向色镜设置在第一光轴与第二光轴相交 的位置， 且二向色镜与第一光轴之间的夹角以及 二向色镜与第二光轴之间的夹角均为45 °。 本发 明的优点在于： 能够提高体液拉曼信号的信噪 比， 并增大单次测量范围， 同时还能适应不同尺 寸样品池和不同深度测量的需求。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115452804 A 2022.12.09 CN 115452804 A 1.一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 包括激光器、 扩束准直装置、 抛物面反 射镜、 锥面反射镜、 二向色镜、 光阑、 聚焦透 镜、 带阻滤光片和拉曼光谱仪； 所述激光器、 扩束准直装置、 抛物面反射镜和锥面反射镜沿着第一光轴依次同轴设置， 所述激光器发射的激光束 经由所述扩束准直装置准直后， 并通过所述抛物面反射镜和锥面 反射镜将准直的激光束变换成空心环状光束； 所述光阑、 聚焦透镜、 带阻滤光片和拉曼光谱 仪沿着第二光轴依 次同轴设置； 所述第一光轴与第二光轴正交设置； 所述二向色镜设置在 第一光轴与第二光轴相交的位置， 且所述二向色镜与第一光轴之 间的夹角以及所述二向色 镜与第二光轴之间的夹角均为45 °， 通过所述二向色镜对空心环状光束进行反射并形成会 聚于第二光轴上的新光束， 以利用新光束激发样品池内样品的拉曼信号并沿着第二光轴将 拉曼信号传输给拉曼光谱仪； 所述抛物面反射镜与锥面反射镜之间的参数匹配关系和位置关系满足如下要求： （1） 所述扩束准 直装置的准 直中心对准所述抛物面反射镜的尖顶； （2） 所述锥面反射镜的窄口端为 光束入射 面， 宽口端为 光束出射 面； （3） ，  ； 其中， ， 是抛物面反射镜的母线的焦 准距， 是抛物面反射镜的母线焦点到抛物面反射镜的对称轴的距离， 是锥面反射镜的 底角， 是锥面反射镜的宽口端的底面内半径。 2.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 所述抛物面反射镜 为轴对称结构， 抛物面反射镜的母线为抛物线的一部分； 所述抛物面反射镜的对称轴与抛 物线准线相垂直； 所述抛物面反射镜的母线焦点位于抛物面反射镜的外侧， 且所述抛物面 反射镜的母线焦点到抛物面反射镜的对称轴之间的距离大于所述抛物面反射镜的母线上 任意一点到抛物面反射镜的对称轴之间的距离 。 3.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 所述锥面反射镜呈 空心的轴对称结构； 所述锥面反射镜的内表面 为圆锥面的一部分， 并且作为 光束反射 面。 4.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 所述光阑的孔径小 于样品池的外表面 光斑的内径。 5.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 还包括设置在所述 锥面反射镜与二向色镜之 间的圆形光学玻璃； 所述抛物面反射镜的底部通过支持杆与所述 圆形光学玻璃固定连接， 且所述圆形光学玻璃的半径大于所述锥面反射镜的宽口端的底面 内半径。 6.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 所述抛物面反射镜 和锥面反射镜均采用金属材 料制作而成， 反射 面均进行光学 抛光， 且反射 面上镀有增反膜。 7.如权利要求1所述的一种体液的拉曼光谱检测装置， 其特征在于： 样品池的外表面置 于新光束在会聚之前的环状截面处， 并使新 光束在样品池内会聚。 8.一种基于权利要求1 ‑7任意一项所述体液的拉曼光谱检测装置的检测方法， 其特征 在于： 所述检测方法包括如下步骤： 利用扩束准直装置对激光器发射的激光束进行准直， 将准直后的激光束入射至抛物面权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115452804 A 2反射镜的尖顶， 入射后的激光束在抛物面反射镜的外侧会聚并形成环状焦斑； 将会聚后的环状焦斑入射到锥面反射镜的内表面， 经锥面反射镜反射后形成空心环状 光束； 将空心环状光束入射到二向色镜， 利用二向色镜对空心环状光束进行反射并形成会 聚于第二 光轴上的新 光束； 将样品池置于会聚成新光束之前的环状截面处， 使环状截面光束穿过样品池的外表 面， 并在样品池的内部会聚形成具有低发散度和大焦深特点的新 光束； 利用新光束激发样品池内样品的拉曼信号， 将拉曼信号沿着第二光轴传输至光阑， 再 经由光阑传输至聚焦透镜进行聚焦； 将聚焦后的拉曼信号经 由带阻滤光片进行过滤后， 送 入拉曼光谱仪进行分析。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115452804 A 3