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重慶研究院小型拉曼光譜儀樣機研制成功
日前，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院智能裝備與儀器儀表研究中心成功研制出了光譜分辨率可達10 cm-1的小型拉曼光譜儀樣機，樣機通過了可靠性測試，可應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品安全和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的現(xiàn)場監(jiān)測和樣品快速檢測。該研究得到了重慶市科技攻關(guān)(重大)計劃項目的支持。
拉曼光譜是基于光與物質(zhì)互相作用發(fā)出的帶有物質(zhì)特征信息的散射光譜。它具有非接觸性、非破壞性、實時原位和樣品用量極少等特點，可快速、準(zhǔn)確地分析和鑒別物質(zhì)(或分子)種類。拉曼光譜應(yīng)用廣泛，具有“以光之名，把握萬物之準(zhǔn)”的美譽。而小型拉曼光譜儀技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)，可為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品安全、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護、公共安全等領(lǐng)域提供現(xiàn)場監(jiān)測和快速檢測，對提升人民生活質(zhì)量和保障社會安全方面意義重大。
針對便攜式拉曼光譜儀的小型化、高分辨和高靈敏度探測等需求，研究人員在新型消彗差交叉C-T光柵光譜儀的光學(xué)設(shè)計中，充分考慮消彗差條件，采用12度非對稱C-T光路，在解決同心及非同心系統(tǒng)的像差問題的同時，保證了長波段的光通量，光譜儀的理論分辨率達到9 cm-1;在電學(xué)設(shè)計中，針對所用CCD型號研制了一種高增益、低噪聲的信號處理電路。最后，通過選用光學(xué)探頭與光柵光譜儀的匹配設(shè)計，便攜式拉曼光譜儀的實際光譜分辨率可達10 cm-1。
目前，重慶研究院已完成多種外形尺寸的便攜式和手持式拉曼光譜儀原理樣機的研制。這些樣機對若干樣品的測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)庫數(shù)據(jù)一致，從原理和技術(shù)上證實了小型拉曼光譜儀設(shè)計的合理性和使用的可靠性，下一步，團隊研究重點將放在體積更小、性能更優(yōu)的微型拉曼光譜儀上，并開展小型拉曼光譜儀的工程化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
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