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原文传递一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统

专利名称：	一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统
摘要：	本实用新型提供一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，包括纳秒脉冲激光器、窄带滤光片、光栅光谱仪、门控单光子相机等。纳秒脉冲激光器与门控单光子相机，以距离选通模式工作；纳秒脉冲激光器出射10Hz频率脉冲激光激发待测目标拉曼信号；经窄带滤光片后过滤掉激光信号，通过物镜收集进入光栅光谱仪；光栅光谱仪将复合光分成线性分布的单色光，并成像在门控单光子相机的靶面上；单光子相机进行数据采集后，将数据反馈给计算机，进行光谱信号分析。本实用新型可用于远程目标拉曼信号的快速检测，具有非接触测量、灵敏度高、信噪比高、检测快速的优势，可广泛应用于违禁物品安检、液体安检及矿石、珠宝、化工制品、生物医药检测等领域。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安中智科仪光电设备有限公司
发明人：	任文贞;方正军;金鹏程
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201920218311.3
公开号：	CN209542457U
代理机构：	山东博睿律师事务所
代理人：	曲成武
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	710065 陕西省西安市高新区科技二路77号西安光电园207室
主权项：	1.一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，包括计算机、纳秒脉冲激光器、窄带滤光片、收集物镜、光栅光谱仪和门控单光子相机；其中：纳秒脉冲激光器，用于出射纳秒脉冲激光信号，激发待测目标拉曼信号；窄带滤光片，用于过滤待测目标拉曼信号；收集物镜，用于提高窄带滤光片过滤的拉曼信号收集效率；光栅光谱仪，用于将收集物镜收集的拉曼信号分成线性分布的单色光，并成像在门控单光子相机的靶面上；门控单光子相机，仅在待测目标拉曼信号到达时刻打开“选通快门”，并以单光子技术模式进行数据采集后，将数据反馈给计算机；计算机，用于控制纳秒脉冲激光器和门控单光子相机的时序，使其以距离选通模式工作；并对门控单光子相机所采集的拉曼光谱进行数据处理分析。 2.根据权利要求1所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述的纳秒脉冲激光器的激光波长为532nm，脉宽<10ns，重复频率1-20Hz，具有外触发功能。 3.根据权利要求1所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述的窄带滤光片，中心波长为532nm，带宽±10nm。 4.根据权利要求1所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述的收集物镜，波段400-700nm。 5.根据权利要求1所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述的光栅光谱仪，波谱范围200-1100nm。 6.根据权利要求1所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述的门控单光子相机的分辨率：1920*1200；最大帧频：162fps；MCP类型：Hot s20双层；最短光学门宽：3ns；最大光学增益：55000倍；单光子计数率：370Mcps/pixel。 7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种基于门控单光子相机的快速远程拉曼系统，其特征在于，所述门控单光子相机包括：双层MCP像增强器、光纤锥耦合镜头、探测器、时序控制模块和门控模块；双层MCP像增强器用于微弱光信号的增益、放大；光纤锥耦合镜头，利用光纤对光线的全反射将双层MCP像增强器放大后的光信号耦合到探测器的靶面上；探测器，用于采集光纤锥耦合镜头耦合的光信号；时序控制模块，用于实现数据外触发的信号开启时序控制，及内部时序的外部导出；门控模块，用于控制曝光时间及门宽控制。
所属类别：	实用新型