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专利号: 2025106404308
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,其包括:

沿光路依次排列的由平面反射镜(11)和第一透镜(12)组成的激光激发组(1),由第二透镜(21)、第三透镜(22)和滤光片(23)组成的会聚镜组(2),入射狭缝(3),以及由准直透镜(41)、衍射光栅(42)、第四透镜(43)、第五透镜(44)和第六透镜(45)组成的分光镜组(4);

所述激光激发组(1)用于会聚激光器发出的光束入射至样品表面,所述会聚镜组(2)用于滤除瑞利散射,所述分光镜组(4)用于将入射狭缝所入射的光束进行分光;

激发光束经所述激光激发组(1),经所述的平面反射镜(11)和第一透镜(12)依次会聚后,入射至待测样品表面,经样品表面反射回的光束经会聚镜组(2)会聚,再经过滤光片进行滤波后入射至入射狭缝(3),经分光镜组(4)进行准直分光后,最终进行探测;

其中,光线从样品通过会聚镜组(2)至入射狭缝(3)的光程为L1,光线从样品入射至探测器光程为L,其满足如下关系:0.15≤L1/L≤0.25;所述会聚镜组(2)光焦度为Φ2,所述材料检测光学系统的光焦度为Φ,其满足如下关系:0.21≤Φ2/Φ≤0.48。

2.如权利要求1所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述平面反射镜(11)的倾斜角度θ1满足30°≤θ1≤50°,所述激光激发组(1)的光焦度为Φ1,所述材料检测光学系统的光焦度为Φ,其满足如下关系:0.16≤Φ1/Φ≤0.35。

3.如权利要求1所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述第二透镜(21)的光焦度Φ21、所述第三透镜(22)的光焦度Φ22,其满足如下关系:0.5≤Φ21/Φ22≤1。

4.如权利要求1所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述入射狭缝(3)宽度为w,其满足如下关系:w<0.02mm。

5.如权利要求1所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述分光镜组(4)的光焦度为Φ4,所述准直透镜(41)的光焦度为Φ41,所述第四透镜(43)的光焦度为Φ43,所述第五透镜(44)的光焦度为Φ44,所述第六透镜(45)的光焦度为Φ45,其满足如下关系:0.02≤Φ43=Φ44=Φ45≤0.15,(Φ43+Φ44+Φ45)/Φ4≤2,所述材料检测光学系统的光焦度为Φ,其满足如下关系:0.36≤Φ4/Φ≤0.52,所述衍射光栅(42)的光栅常数d满足0.8μm≤d≤2μm,倾斜角度θ2满足19°≤θ2≤25°。

6.如权利要求5所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述第四透镜(43)至所述第五透镜(44)的间距为m1,所述第五透镜(44)至所述第六透镜(45)的间距为m2,其满足如下关系:0.34≤m2/m1≤0.5。

7.如权利要求6所述的基于拉曼光谱仪的材料检测光学系统,其特征在于,所述第四透镜(43)的曲率半径分别为R1和R2,所述第五透镜(44)的曲率半径分别为R3和R4,所述第六透镜(45)的曲率半径分别为R5和R6,其满足如下关系:0.034≤R1=- R2=R3=- R4= R5=- R6≤0.08。