一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置的制作方法

1.本实用新型涉及光路的偏振装置领域，尤其涉及一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置。


背景技术：

2.偏振拉曼光谱技术除了可用于材料微观结构观测和分析，得到常规拉曼可以得到的样品一般的化学识别信息，还可以观测到样品相关的分子结构对称和化学键振动对称性等方面的信息，在材料科学研究中发挥出重要作用。在拉曼光谱仪的入射光路上设计一种适用于拉曼光谱测试的偏振装置，除了可以提供常规拉曼光谱能够给出的一般化学识别信息之外，还可以探测极性材料有关分子取向和化学键振动对称性的信息。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于解决现有技术中难以选择和改变入射光偏振方向的不足，提供一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，通过此偏振装置的旋转来获得不同偏振方向的拉曼入射光，实现拉曼测试空间位置的改变，以期获得极性材料在不同偏振方向的入射光激发产生的拉曼光谱的变化信息，以此分析和研究极性材料分子结构对称性及振动对称性，这种改变拉曼入射光偏振方向的方法简易有效，可以更好地了解极性材料的微结构。
4.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，设于拉曼光谱仪的入射光路上，包括底座、刻度盘、柱形凹槽和两块固定玻片；所述底座上设有若干个连接孔，用于连接拉曼光谱仪；所述刻度盘通过旋钮连接在底座上方；所述柱形凹槽竖直固定于刻度盘的中央；所述两块固定玻片分别上下固定于柱形凹槽内，且两块固定玻片之间接触；其中，随着刻度盘的转动，带动柱形凹槽及固定玻片同时转动，在固定玻片的作用下对拉曼光谱仪的入射光路进行偏振选择，使得与固定玻片方向一致的偏振入射光通过光路，阻断其他方向的入射光，实现入射光偏振方向的改变。
6.所述刻度盘的标识为0
°
～360
°
，分度值2
°
，底座上标识定位线，以显示入射偏振角度及偏振方向。
7.所述两块固定玻片均采用菱形棱镜。
8.所述连接孔设有4个，均布于底座的周围。
9.相对于现有技术，本实用新型技术方案取得的有益效果是：
10.本实用新型是专门为拉曼仪器的使用而设计的入射光路的偏振装置，能方便地固定安装在拉曼入射光路上，通过旋转偏振装置测得一系列不同偏振角度方向的入射光，同时对极性材料发生的拉曼光谱变化进行全程动态监测。
11.本实用新型可通过对极性材料在一系列的偏振角度的入射光下的动态拉曼光谱分析，快速准确地得出材料的分子结构对称性及振动对称性。
12.本实用新型结构简单紧凑，操作方便。
附图说明
13.图1为拉曼测试工作光路示意图；
14.图2为本实用新型的结构示意图；
15.图3为柱形凹槽的结构示意图；
16.图4为菱形棱镜的结构示意图。
17.附图标记：底座1，刻度盘2，柱形凹槽3，菱形棱镜4，连接孔11。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型做进一步详细说明。
19.本实施例是针对美国普林斯顿仪器(princeton instruments)公司出厂的trivista crs557型拉曼光谱仪观测极性材料的微结构信息问题，在仪器的入射光路上设计一种偏振装置，以获得在不同偏振方向的入射光激发产生的拉曼光谱的变化信息。
20.如图2～4所示，本实施例中，所述偏振装置包括底座1、刻度盘2、柱形凹槽3和两块菱形棱镜4；
21.所述底座1上设有4个圆柱形的连接孔11，均布于底座1的周围，用于连接拉曼光谱仪；
22.所述刻度盘2通过旋钮连接在底座1上方，所述刻度盘2的标识为0
°
～360
°
，分度值2
°
，底座1上标识定位线，以准确地显示入射偏振角度及偏振方向；
23.所述柱形凹槽3竖直固定于刻度盘2的中央；
24.所述两块菱形棱镜4分别上下固定于柱形凹槽3内，且两块菱形棱镜4的末端接触；
25.其中，随着刻度盘2的转动，带动柱形凹槽3及菱形棱镜4同时转动，在菱形棱镜4的作用下对拉曼光谱仪的入射光路进行偏振选择，使得与菱形棱镜4方向一致的偏振入射光通过光路，阻断其他方向的入射光，实现入射光偏振方向的改变。
26.图1为工作光路图，应用trivista crs557型拉曼光谱仪对材料进行观测时，其工作基本原理是：通过激光发射器产生入射光，激光先通过入射光路盒，然后进入显微镜头对试样进行照射，散射光通过显微镜头进入到散射光路盒，然后进入单色器，通过光电倍增管到达光子计数器，进入记录系统，最后得到拉曼谱图。
27.在激光通过入射光路盒之前，通过旋转刻度盘的刻度来改变偏振方向，从而实现不同偏振角度的入射光照射试样。通过旋转所对应刻度获得不同的偏振角度数值并进行记录，在不同偏振角度的入射光照射下对待测试样进行拉曼光谱测试获得拉曼图谱，实现对测试材料不同偏振角度入射光作用下拉曼谱测试。
28.实际中，拉曼观测的步骤如下：
29.1、打开拉曼仪器开关和配备电脑，加入足量的液氮进行冷却，将本实用新型偏振装置安装在拉曼光谱入射光路的卡槽内，打开拉曼测试装置电源，待拉曼光谱仪的ccd探测器温度降低到
‑
120℃(工作温度)后，再进行偏振角度的选择和拉曼测试工作。
30.2、将待测试样放入平台中，通过拉曼仪器的自动移位平台，在待测试样表面选取
合适的观测区域，对试样进行聚焦，拉曼光斑必须聚焦在待测试样表面的单个晶粒内部，达到最好的聚焦状态(入射光斑大小最小且视场内画面较清晰)。
31.3、旋转偏振装置的刻度，改变偏振角度，在预定偏振角度的入射光照射下对待测试样进行拉曼光谱测试获得拉曼图谱。
32.4、重复以上步骤，在不同的预定偏振角度下对试样进行拉曼谱图的采集。
33.本实用新型配合trivista crs557型拉曼光谱仪器，将偏振装置安装在拉曼光谱仪的入射光路中，本实用新型模块化的安装设计灵活方便，通过旋转刻度盘的刻度，可以选择不同角度的偏振入射光，可定向观测极性材料的分子振动模的拉曼光谱，从而进一步分析和研究材料的分子结构对称性及振动对称性。本实用新结构简单紧凑，可动态观测试样在不同偏振方向入射光下的分子振动模的拉曼光谱数据采集，曲线绘制全部由专门设计的信号传感器和转换器控制，为材料研究人员提供理想的辅助工具。


技术特征：
1.一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，其特征在于：设于拉曼光谱仪的入射光路上，包括底座、刻度盘、柱形凹槽和两块固定玻片；所述底座上设有若干个连接孔，用于连接拉曼光谱仪；所述刻度盘通过旋钮连接在底座上方；所述柱形凹槽竖直固定于刻度盘的中央；所述两块固定玻片分别上下固定于柱形凹槽内，且两块固定玻片之间接触；其中，随着刻度盘的转动，带动柱形凹槽及固定玻片同时转动，在固定玻片的作用下对拉曼光谱仪的入射光路进行偏振选择，使得与固定玻片方向一致的偏振入射光通过光路，阻断其他方向的入射光，实现入射光偏振方向的改变。2.如权利要求1所述的一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，其特征在于：所述刻度盘的标识为0
°
～360
°
，分度值2
°
，底座上标识定位线，以显示入射偏振角度及偏振方向。3.如权利要求1所述的一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，其特征在于：所述两块固定玻片均采用菱形棱镜。4.如权利要求1所述的一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，其特征在于：所述连接孔设有4个，均布于底座的周围。

技术总结
一种用于拉曼光谱测试的入射光路偏振装置，设于拉曼光谱仪的入射光路上，包括底座、刻度盘、柱形凹槽和两块固定玻片；底座上设有若干个连接孔，用于连接拉曼光谱仪；刻度盘通过旋钮连接在底座上方；柱形凹槽竖直固定于刻度盘的中央；两块固定玻片分别上下固定于柱形凹槽内，且两块固定玻片之间接触；其中，随着刻度盘的转动，带动柱形凹槽及固定玻片同时转动，在固定玻片的作用下对拉曼光谱仪的入射光路进行偏振选择，使得与固定玻片方向一致的偏振入射光通过光路，阻断其他方向的入射光，实现入射光偏振方向的改变。其与商用拉曼光谱仪进行联用配合，能实现不同偏振角度的入射光激发下的拉曼光谱观测，在极性材料的拉曼观测方面有突破进展。有突破进展。有突破进展。


技术研发人员：张飒 韩龙飞 杨存旭 郑腾飞 余煜玺
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2021.05.19
技术公布日：2021/11/24