(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210827513.4 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 首都师范大学 地址 100048 北京市海淀区西三环北路10 5 号首都师 范大学 (72)发明人 廖清　梁倩　付红兵　 (74)专利代理 机构 北京冠榆知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 11666 专利代理师 王道川 (51)Int.Cl. G01N 21/19(2006.01) G01N 21/21(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置 (57)摘要 本发明公开微区圆二色谱及圆偏振发光的 测试装置， 包括高纯度圆偏振检测光系统、 二维 高精度选区系统、 光谱采集系统和数据分析系 统； 所述高纯度圆偏振检测光系统包括氙灯光源 以及沿光路方向依次设置在同一条直线A上的第 一透镜、 线偏振片、 1/4波片、 第一物镜、 样品台、 第二物镜、 第二透镜、 第三透镜和第四透镜， 所述 二维高精度选区系统包括设置在第三透镜和第 四透镜之间的位置可变的第二反射镜、 设置在第 二透镜和第三透镜之间孔径光阑和CCD成像系 统； 本发明光路结构简单且集 成了微区圆二色谱 和圆偏振发光检测， 且可采集微米级别区域的光 谱学信息， 可实现待测固体样品共定位的CD检 测、 共定位的CPL检测、 以及CPL 光波导检测。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115046933 A 2022.09.13 CN 115046933 A 1.微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 包括高纯度圆偏振检测光系 统、 二维高精度选区系统、 光谱 采集系统和数据分析系统； 所述高纯度圆偏振检测光系统包括氙灯光源(1)以及沿光路方向依次设置在同一条直 线A上的第一透镜(2)、 线偏振片(5)、 1/4波片(6)、 第一物镜(7)、 样品台(8)、 第二物镜(10)、 第二透镜(11)、 第三透镜(13)和第四透镜(16)， 所述样品台(8)远离氙灯光源(1)的一面用 于设置待测样品(9)； 所述直线A的一侧设置有激光器(4)， 所述第一透镜(2)和线偏振片(5) 之间设置有位置可变的第一反射镜(3)， 所述第一反射镜(3)具有在直线A上的工作位和避 开直线A的等待位， 在第一反射镜(3)位于工作位时， 所述第一反射镜(3)将激光引入到光路 中； 所述第一物镜(7)和第二物镜(10)的位置可变从而实现聚焦点 位置的调整； 所述二维高精度选区系 统包括设置在第三透镜(13)和第四透镜(16)之间的位置可变 的第二反射镜(14)、 设置在第二透镜(11)和第三透镜(13)之间孔径光阑(12)和设置在直线 A一侧的CCD成像系统， 所述孔径光阑(12)的孔径大小可变， 所述第二反射镜(14)具有位于 直线A上的工作位和避开直线A的侧移 位， 在第二反射镜(14)位于直线A的工作位上时， 所述 第二反射镜(14)将光路中的光引入到 CCD成像系统中； 所述光谱采集系统包括光谱仪(17)， 所述CCD成像系统包括CCD相机(15)， 所述光谱仪 (17)和所述CCD成像系统通讯连接至所述数据分析系统； 在光路的头端， 氙灯光源(1)发散 的光经过第一透镜(2)转变为平行光， 或激光器(4)发出的线性激光经第一反射镜(3)引入 到光路中， 平行光依次经过光路中的线偏振片(5)和1/4波片(6)， 由线偏振片(5)转换成左 旋圆偏振光或右旋圆偏振光， 第一物镜(7)汇聚圆偏振光于所述样品台(8)的待测样 品(9) 上， 所述第二物镜(10)将光汇聚到孔径 光阑(12)的位置， 第三透镜(13)将光转换为平行光， 光经处于工作位的第二反光镜 反射到CCD成像系统上或经第三透镜(13)汇聚到光谱仪(17) 的狭缝位置 。 2.根据权利要求1所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述第 一物镜(7)和第二物镜(10)分别设置在不同的移动镜架上， 所述移动镜架使 得第一物镜(7) 和第二物镜(10)可在上 下左右方向移动。 3.根据权利要求2所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述第 一透镜(2)、 第二透镜(11)、 第三透镜(13)和第四透镜(16)分别安装在不同的二维平移台 上， 所述二维平移台使得透 镜可在前后左右方向上移动。 4.根据权利要求1所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述1/ 4波片(6)安装在电动旋转台上， 所述电动旋转台的电机受控于数据分析系统。 5.根据权利要求1所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 在使用 激光器(4)进行光谱测试时， 在光谱仪(17)的狭缝位置安装滤光片。 6.根据权利要求1所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 在测试 CD光谱时， 首先进行选区： 调整第一反射镜(3)的位置到等待位、 第二反射镜(14)的位置到 工作位， 第一物镜(7)聚焦圆偏振光聚焦到样品台(8)的待测样品(9)上， 通过调整孔径 光阑 (12)的孔径大小控制样品表 面光斑范围的采集面积， 同时通过CCD相机(15)对待测样品(9) 的位置和选取的范围进 行监测进 行选取； 选取完成后， 调整第二反射镜(14)至侧移 位， 光进 入光谱仪(17)进行CD光谱检测。 7.根据权利要求1所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 在测试权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115046933 A 2共定位CPL光谱 时， 移动第一反射镜(3)至工作位， 将激光器(4)的线性激光引入光路中， 光 谱仪(17)收集传递的光进行检测； 在测试CPL光波导光谱， 待测样品(9)为有机无机晶体， 移动第一物镜(7)使激光聚焦在 待测样品(9)上， 并对准待测样品(9)晶体的一端激发， 此时光波导 从待测样品(9)的另一端 传出， 移动第二物镜(10)对准光波导的位置进行光的收集和传递， 光谱仪(17)收集传递的 光进行检测。 8.根据权利要求2所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述数 据分析系统包括数据分析与整合单元和控制单元， 所述数据分析与整合单元接收光谱仪发 送的携带样品信息的圆偏振光信息， 并将光信号转换为电信号以光谱的强度和波长信息作 为输出对象， 实现光学数据的精确处理； 所述控制单元在检测过程中控制1/4波片(6)的旋 转、 以及第一物镜(7)和第二物镜(10)的移动镜架 移动。 9.根据权利要求8所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述数 据分析系统根据用户设定的曝光时间、 中心波长、 测试次数和测试类型整合和分析偏振光 信息。 10.根据权利要求9所述的微区圆二色谱及圆偏振发光的测试装置， 其特征在于， 所述 数据分析系统在分析CD光谱前， 先进行基底白光的采集， 得到环境背景光的扣除参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115046933 A 3