TWM631307U - 拉曼散射訊號之增強設備 - Google Patents
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Abstract
本創作係提供一種拉曼散射訊號之增強設備，用來解決拉曼訊號微弱而無法偵測之問題，包含有一拉曼光譜儀、一遮蔽殼體，其特徵在於該設備尚包含一雷射照射模組，該雷射照射模組包含一雷射二極體、一透鏡、一電控平台及一晶片載台，該透鏡放置於雷射二極體前方，用來調整雷射光之照射面積，該晶片載台包含有一凹槽結構可放置奈米矽基晶片，其連接在電控平台上方，該電控平台可移動晶片載台，讓該雷射二極體直接對奈米矽基晶片進行照射，該設備能有效增強奈米矽基晶片之靈敏度，實質提升分子拉曼散射訊號之檢測能力。
Description
本創作係有關於一種拉曼散射訊號之增強設備，尤指一種以雷射照射模組搭配拉曼光譜儀及遮蔽殼體，能有效提升分子之拉曼訊號檢驗能力之設備結構。
近年來光譜產業迅速發展，拉曼光譜儀(Raman Spectroscopy)之體積愈縮愈小，其工作效率及穩定度也愈來愈高，然而其感度雖然提昇，但卻無法直接偵測到微量(ppm，百萬分之一)等級之分子訊號，主要是因為自然界分子之拉曼散射(Raman Scattering)訊號非常微弱，為了偵測此微量分子，常搭配奈米增強晶片用來放大此訊號，然而奈米增強晶片極容易隨時間的增長而效果顯著下降，導致在晶片開封後無法達到該有的靈敏程度，本創作能解決此一問題，有效地增強奈米矽基晶片之靈敏度，實質提升分子拉曼散射訊號之檢測能力。
如第1圖所示，其係一種習知之拉曼散射訊號之檢測設備，該設備包括有一拉曼光譜儀10a、支撐機構11a、定位台15a及一遮蔽殼體16a，該拉曼光譜儀10a設置有一聚焦透鏡12a，該定位台15a可將一玻璃載玻片14a定位至聚焦透鏡12a下方，該玻璃載玻片14a上方放置一奈米晶片13a，待測分子可滴定在奈米晶片13a上，將晶片連同玻璃載玻片14a經由殼體門17a放置至定位台15a，以聚焦透鏡10a收集拉曼訊號至拉曼光譜儀10a。
習知拉曼散射訊號之檢測設備，其係利用拉曼光譜儀檢測分子之拉曼訊號，當檢驗微量分子時需先將待測分子滴定在奈米晶片上，放置至遮蔽殼體內進行檢測，然而奈米晶片雖然真空或以氮氣包裝，但實際上其增強效果卻隨時間而快速下降，導致無法偵測微量分子之拉曼訊號，即使近年來光譜儀之靈敏度大幅提升，但還是無法補償此一訊號下降之程度，而限制了拉曼光譜之檢測應用。
本創作提供一種拉曼散射訊號之增強設備，包含有一拉曼光譜儀、一遮蔽殼體及一雷射照射模組，該拉曼光譜儀內部設置有一光譜儀、一雷射光源、一聚焦透鏡、一濾光元件組，該雷射照射模組包含一雷射二極體、一透鏡、一電控平台及一晶片載台，其中該晶片載台可放置一奈米矽基晶片，該透鏡放置於雷射二極體光源前方，可調整雷射光在奈米矽基晶片之照射面積，該晶片載台連接在電控平台上方，晶片載台包含有凹槽結構，其凹槽結構之形狀可為圓形或多邊形，可做單個或以陣列排列，用來放置及定位奈米矽基晶片，在電控平台移動時同時有防止晶片位移之功能；該設備之拉曼光譜儀及雷射照射模組皆位於遮蔽殼體內，其中拉曼光譜儀及雷射照射模組之雷射二極體出光方向皆面對雷射照射模組之晶片載台，且垂直於晶片載台之表面，雷射照射模組之電控平台用來移動晶片載台至雷射二極體正下方，在進行拉曼量測前，先照射放置於晶片載台之奈米矽基晶片；該晶片載台包含一擋光結構，當晶片載台移入該設備之遮蔽殼體時，防止雷射照射模組之雷射二極體光源在照射晶片時外漏；該設備之雷射照射模組之電控平台上包含有一載台連接器，其可連接晶片載台，並在電控平台移至該設備之遮蔽殼體側邊時，該設備之遮蔽殼體側邊包含一側孔，可讓該晶片載台
及載台連接器在照射後伸出遮蔽殼體而易於取出；該載台連接器包含一矽晶片輔助訊號定位孔，可放置一矽晶片，做為載台連接器移動位置定位之功用，以防晶片載台在移動時停電或其它狀況而失去正確位置，可重新進行校正，該設備可有效地增強奈米矽基晶片之靈敏度，實質提升分子拉曼散射訊號之檢測能力。
10a:拉曼光譜儀
11a:支撐機構
12a:聚焦透鏡
13a:奈米晶片
14a:玻璃載玻片
15a:定位台
16a:遮蔽殼體
17a:殼體門
10:拉曼光譜儀
11:遮蔽殼體
12:雷射二極體
13:支撐機構
14:透鏡
15:聚焦透鏡
16:晶片載台
17:電控平台
18:載台連接器
19:控制電腦
20:擋光結構
21:奈米矽基晶片
22:圓形凹槽結構
23:定位柱
24:矽晶片輔助訊號定位孔
25:側孔
26:方形凹槽結構
27:鑷子預留孔
28:三角形凹槽結構
29:拉曼探頭
30:Y形分束光纖
31:光譜儀
32:雷射光源
[圖1]係習知拉曼散射訊號之檢測設備之立體剖視圖。
[圖2]係本創作之立體剖視圖。
[圖3]係本創作局部之立體分解圖。
[圖4]係本創作之立體示意圖。
[圖5]係本創作局部之立體示意圖。
[圖6]係本創作另一局部實施例之立體示意圖。
[圖7]係本創作另一局部實施例之立體示意圖。
[圖8]係本創作另一局部實施例之立體示意圖。
請參閱第2圖、第3圖、第4圖、第5圖、第6圖、第7圖及第8圖，係為本創作之立體剖視圖、局部之立體分解圖、立體示意圖、局部之立體示意圖、另一局部實施例之立體示意圖、另一局部實施例之立體示意圖及另一實施例之立體示意圖；本創作提供一種拉曼散射訊號之增強設備，包含有；
一拉曼光譜儀10，其內部設置有一光譜儀、一雷射光源、一聚焦透鏡15、一濾光元件組，其中雷射光源可直接經過濾光元件至聚焦透鏡15，所收集之拉曼散射光再經由聚焦透鏡15通過濾光元件組至光譜儀；一遮蔽殼體11，其可防止環境干擾訊號進入光譜儀；及該設備尚包含有；一雷射照射模組，其包含一雷射二極體12、一透鏡14、一電控平台17及一晶片載台16，其中該晶片載台16可放置一奈米矽基晶片21，該透鏡14放置於雷射二極體12光源前方，可調整雷射光在奈米矽基晶片21之照射面積，該晶片載台16可透過載台連接器18連接在電控平台17上方；其中，該設備之拉曼光譜儀10及雷射照射模組皆固定於支撐機構13上，拉曼光譜儀10及雷射照射模組之雷射二極體12、透鏡14、電控平台17及晶片載台16皆位於遮蔽殼體內，其中拉曼光譜儀10及射照射模組之雷射二極體12出光方向皆面對雷射照射模組之晶片載台16，並垂直於晶片載台16之表面；其中，雷射照射模組之電控平台17，其內部包含有一電控馬達、一線性滑軌及一控制模組，控制電腦19用以控制電控平台17，移動晶片載台16至雷射二極體12光源正下方，照射放置於晶片載台16之奈米矽基晶片21，當奈米矽基晶片21被雷射二極體12之光源照射後，可滴入待測分子於奈米矽基晶片21上，經由控制電腦19控制拉曼光譜10儀讀取訊號；其中，該設備之雷射照射模組之晶片載台16包含有凹槽結構，其凹槽結構之形狀可為圓形凹槽結構22或多邊形凹槽結構，如三角形凹槽結構28及方形凹槽結構26，其中方形凹槽結構26可包含一鑷子預留孔27，以方便鑷子將晶片取出，上述凹槽結構可在晶片載台16上做單個或以陣列排列，用來放置及定位奈米矽基晶片21，在電控平台移動時同時有防止晶片位移之功能；其中，該設備之雷射照射模組之晶片載台16包含一擋光結構20，當晶片載
台16移入該設備之遮蔽殼體11時，防止雷射照射模組之雷射二極體12光源在照射晶片時外漏；其中，該設備之雷射照射模組之電控平台17上所包含之載台連接器18，其可以利用定位柱23連接晶片載台16，並在電控平台17移至該設備之遮蔽殼體11側邊時，該設備之遮蔽殼體側邊包含一側孔25，可讓該晶片載台16及載台連接器18在照射後伸出遮蔽殼體11，晶片載台16可被取下滴入待測分子至晶片表面，重新放入載台連接器18後，電控平台17將晶片移至拉曼光譜儀之聚焦透鏡15之聚焦平面處進行量測；其中，該載台連接器18包含一矽晶片輔助訊號定位孔24，可放置一矽晶片，做為載台連接器18移動位置定位之功用，以防晶片載台16在移動時停電或其它狀況而失去正確位置，而重新進行校正；另外，該設備之拉曼光譜儀可採用另一型式，包含一雷射光源32、一光譜儀31、一拉曼探頭29及一Y型分束光纖30，其中Y型分束光纖30兩端連接雷射光源32及光譜儀31，該拉曼探頭29包含一聚焦透鏡15及一濾光元件組，雷射光透過Y型分束光纖30一端傳輸至濾光元件組及聚焦透鏡15，拉曼散射訊號再經由拉曼探頭29之聚焦透鏡15收集，通過濾光元件組後以光纖傳輸至Y型分束光纖30另一端連接之光譜儀31。上述所列舉之實例係用以闡明本創作之較佳可行實施例，能有效實質提升分子拉曼散射訊號之檢測能力，並非用以限定本創作之範圍，本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:拉曼光譜儀
11:遮蔽殼體
12:雷射二極體
13:支撐機構
14:透鏡
15:聚焦透鏡
16:晶片載台
17:電控平台
18:載台連接器
19:控制電腦
Claims (10)
- 一種拉曼散射訊號之增強設備，包含：一拉曼光譜儀，其內部設置有一光譜儀、一雷射光源、一聚焦透鏡、一濾光元件組，其中雷射光源可直接經過濾光元件至聚焦透鏡，所收集之拉曼散射光再經由聚焦透鏡通過濾光元件組至光譜儀；一遮蔽殼體，其可防止環境干擾訊號進入光譜儀；其特徵在於該設備尚包含一雷射照射模組，其包含一雷射二極體、一透鏡、一電控平台及一晶片載台，其中該晶片載台可放置一奈米矽基晶片，該透鏡放置於雷射二極體光源前方，可調整雷射光在奈米矽基晶片之照射面積，該晶片載台連接在電控平台上方；該設備之拉曼光譜儀及雷射照射模組皆位於遮蔽殼體內，雷射照射模組之電控平台可移動晶片載台至雷射二極體光源正下方，照射放置於晶片載台之奈米矽基晶片，或移動至拉曼光譜儀之聚焦透鏡下方進行檢測，該設備能有效增強奈米矽基晶片之靈敏度，實質提升分子之拉曼散射訊號之檢測能力。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之雷射照射模組之晶片載台包含一凹槽結構，其凹槽結構之形狀包含圓形、三角形或多邊形。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之雷射照射模組之晶片載台之凹槽結構，包含單個或多個陣列。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之 雷射照射模組之晶片載台包含一擋光結構。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之遮蔽殼體側邊包含一側孔。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之雷射照射模組之電控平台上包含有一載台連接器。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之雷射照射模組之電控平台之載台連接器，包含一矽晶片輔助訊號定位孔。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之雷射照射模組之電控平台，其內部包含有一電控馬達、一線性滑軌及一控制模組。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之拉曼光譜儀可採用另一型式，包含一光譜儀、一雷射光源、一拉曼探頭及一Y型分束光纖，其中該拉曼探頭包含一聚焦透鏡及一濾光元件組。
- 如請求項1所述之拉曼散射訊號之增強設備，其中該設備之拉曼光譜儀及雷射照射模組之雷射出光方向皆由上往下垂直於雷射照射模組之晶片載台之表面。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW110209320U TWM631307U (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 拉曼散射訊號之增強設備 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW110209320U TWM631307U (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 拉曼散射訊號之增強設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| TWM631307U true TWM631307U (zh) | 2022-09-01 |
Family
ID=84613089
Family Applications (1)
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| TW110209320U TWM631307U (zh) | 2021-08-07 | 2021-08-07 | 拉曼散射訊號之增強設備 |
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|---|---|
| TW (1) | TWM631307U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116794006A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-09-22 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种适用于固相sers基底的拉曼光谱仪载物装置 |
-
2021
- 2021-08-07 TW TW110209320U patent/TWM631307U/zh unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116794006A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-09-22 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种适用于固相sers基底的拉曼光谱仪载物装置 |
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