石英管增强拉曼光纤探头粉末样品探测

拉曼光谱技术以其多组分同时探测、分子指纹特性等优点被广泛应用于多个领域，但其较低探测灵敏度严重限制了此技术的进一步发展。为了提高拉曼光谱技术粉末样品原位分析能力，提出了一种基于石英管增强的高灵敏度拉曼光纤探头。探头采取内镀金属空芯光纤用于光信号的传输，有效减小了背景信号对拉曼光谱的影响；探头底端采用石英管设计，增大采样体积和收集效率，提高了拉曼光谱的探测灵敏度。理论分析了石英管拉曼光谱技术可提高粉末样品的探测灵敏度，详细介绍了探头的设计和实现，进一步评估探头的性能，结果表明：相较于球透镜拉曼探头，拉曼信号强度(NaHCO_3)增强2.92倍。为模拟实际应用场景，采用光纤拉曼探头成功获得了容器中不同深度粉末样品(Na_2SO_4和NaHCO_3)的拉曼光谱信息。文中设计的石英管增强拉曼探头具有外径尺寸小(外径仅为2 mm)、灵敏度高等优点，可对深层次粉末样品进行探测，为现场粉末样品原位分析提供了一种新途径。