如海光电 | 微型拉曼光谱仪远距离检测环己烷拉曼信号

远距离探测：

近年来，随着光谱技术的发展，拉曼光谱因其无损、快速、便捷等特点被广泛应用于各个领域。其中，有毒化学品、危险爆炸物、极端环境下矿物、生命标志物等目标的远程非接触安全探测在国防安全、地质勘探、行星探测等领域中具有重大的科学价值。

拿有毒化学品来说，毒物可经呼吸道、消化道和皮肤进入体内，对健康的影响从轻微的皮疹到一些急性、慢性伤害甚至癌症，使其检测工作充满了挑战。虽然传统拉曼光谱仪具有无损且无需对样品进行前处理的优点，但在检测有毒化学品时，检测人员还是需要近距离测试，难免会与其发生接触，从而对健康造成威胁，存在一定的安全隐患。

如何做到既安全无接触又能够快速精准的检测类似有毒化学品等危险物质的信号呢？

当利用拉曼光谱仪实现对较远处（几十厘米至几百米量级）的目标进行探测时，即为远程拉曼光谱探测技术。研究远程非接触拉曼光谱技术，为上述研究领域提供一种安全、高效、精准的分析手段是如海一直在做的工作之一。

如海在远距离探测领域有了新的进展。经实验验证，如海研发的微型拉曼光谱仪已经可以实现在1m距离下检测棕色玻璃瓶盛装的环己烷拉曼光谱信号，具体过程如下：

一、实验设计

1. 实验仪器：RMS1000 微型拉曼光谱仪

2. 实验样品：棕色玻璃瓶装环己烷

3. 实验过程  

1）. 使用RMS1000在1m距离下采集棕色瓶盛装的环己烷拉曼信号；

2）. 光谱采集参数设置：激光功率500mw，积分时间10s，光谱平均次数5次。

二、实验结果

1m距离下采集到的环己烷拉曼光谱与7.5mm焦点下采集的环己烷拉曼信号对比：

从图中可以看到，最小系统成功在1m距离下采集到了环己烷的拉曼信号。

揭秘微型拉曼光谱仪：

拉曼光谱监测装置一般由激光光源、发射光学系统、收集光学系统和光谱信号采集系统几个部分组成，每个部分都与探测灵敏度或探测距离密切相关。相较于传统的光谱仪产品而言，微型拉曼光谱仪在激光器与收集光学系统两个方面有着较大的差异。

激光器：传统的光谱仪产品的激光器中采用光纤光，激光器出光时存在一定的散射角，而微型拉曼光谱仪的激光器舍弃了光纤，采用空间光结构，在较大程度上减少了光散射，远距离探测物质信号时灵敏度会更优。

收集光学系统：微型拉曼光谱仪在收光时使用的准直镜根据其自身结构做了调整，相较光纤耦合得更好，使其收光效果更佳，从而提高了灵敏度。

微型拉曼光谱仪在远距离测量领域的突破，使如海离实现远程拉曼光谱探测更进了一步，更拉近了国产光谱仪与国际标准的距离。