我们组的这个DeltaNU Raman 拉曼光谱仪，购于2011年左右，是老板花了50万港币从一个做代理的朋友那里买的。虽然现在网上竟然还能搜索到这个公司，但已经被收购，光谱仪出现问题后，无人回复邮件，售后都消失，只好自己修理。

虽然以前有搭建拉建拉曼光谱分析仪的经验（Fig.3），但是这个拉曼的修理，竟然花了我们一年多的时间。从2017年9月，785 nm 半导体激光烧掉，到重新购买laser diode, 再到调节光路，期间多次想放弃，忙碌的老板也曾多次亲自上阵指导。终在2019年1月31日搞定，实在不易。

之所以修理的如此之慢，我想这不仅与我组研究人员的工作重心在科研有关，或许也与我们水平不行，心不在焉 (只在业余时间修)有关，希望各位莫要耻笑。而且我也离开中大去ASTRI 工作，未能全职修理。但更重要的是与这个光谱仪反人类的设计是分不开的。或许是故意这样设计的，但如果是我来设计的话，必不如此。

但搞好后，甚是欣慰，喜极而泣，于是发篇知乎纪念下，吐槽下，复盘下，总结下，是梳理自己的工作，也是给后人做个参考。

Fig.1老板亲自出马，一个顶俩，搞定解焊与焊接

首先是吐槽:

1. 光路平台倒置, 光学元件都是头朝下倒置著固定在上面的。而一般我们搭光路都是在光学平台上方正置，但这个等于把光学平台倒过来。

2. 785 nm 激光器坏了两次。

3. 内部胶水老化，拆开后竟然发现光栅掉脱落，反射镜脱离。这与光路平台倒置的设计也分不开。

4. 内部做工粗糙，简直粗制滥造。例如: 用银色胶带挡杂光。(漏光也就算了，为啥不用黑的)

5. 顶部是个弧形的热沉，为拆下倒置维修造成很大障碍，弧形的热沉底，使修理很不稳定，需要借助外界固定。

Fig.2 坑爹的外壳设计

6. 上个问题也就直接导致了无法边看信号边调整，只能调整完后再组装。（最大障碍）

Fig.3 曾经在ASTRI 搭的FT拉曼光谱仪

7. 光谱仪很多固件无法调整，真的不如自己在外面另外搭一个拉曼，更要命的是很多调节螺丝被注入胶水固定，无法调整。经常调光路的你一定懂的其中艰辛。

Fig.4 简单光路图与内部结构图（毕竟光路较简单，不是什么秘密，而你们售后也联系不上。1. 内部具体参数我未公开。2. 我没有保密义务，没签NDA。3. 某种意义上说是给你们做广告, 坐等联系我）

下面是复盘：

开箱观察：

1. 肯定不是量产的产品，似乎是纯手工打造。光学量产产品质量与精密加工工艺的高低密不可分。

2. 光栅似乎是从Edmund 买的，1800/HVIS。

3. 有两个785 nm long pass filter。

4. 10到100微米直径的Pinhole 嵌在光筒里面，很难调整位置。

5. 大部分零件可拆卸，但不可调。

6. 激光器（IPS 100mW 785 nm TO-56 laser）有一段时间经常用拉曼的激光做实验，估计使用过于频繁而烧掉，后方有三个螺丝可以微调倾角。

Fig.5 在如此小的PCB上 焊接真是费劲

修理过程：

1. 曾经一度怀疑线性CCD坏掉了，劝老板再买一个，可老板坚持说不可能的，(没可能坏的啦)。事实证明他是对的。

2. 将拉曼光谱从显微镜光路拆下，倒置固定在光学平台上。

3. 仔细观察光路，拆下大部分零件，拆前拍照记下原始位置。Fig. 4

4. 用白胶水粘紧光栅与反射镜。

5. 拆下两块滤光片，用一块反射镜反射回去，微调半透半反镜并用小孔检查光路，让入射光与出射光重合，使反射光透过pinhole,并且在CCD 镜头前看到光栅散射出的长条光斑。

6. 仔细调节Laser diode 后方的三个调整螺丝，同时微调Pinhole的位置（上方两个机米螺丝，下方一个弹性机米螺丝，前方两个紧固螺丝），使透过Pinhole的光强达到最大且光路共轴垂直。耐心缓慢旋转每一个旋钮体会光斑的强度与移动趋势。（最难的一步）

7. 将外壳从光学平台卸下并封装好，复原。倒置接回显微镜光路，并仔细调两个反射镜的四个旋钮，使光斑在屏幕正中央。

8. 安装后，调节显微镜的上方卤灯的明暗，观察到有信号强弱的变化，若没有，拆掉，重复上述步骤 2-7。

9. 观察到明暗，使用标准样品，用长积分时间（20s），观察到拉曼信号。Fig.7（a）

10. 使用软体上的校准功能(Specify calibration peaks)，用polystyrene样品重新校准。

11. 拆下再次做细微调整让信号最强。Fig.7（b）

Fig.6大卸八块重装
Fig.7 久违的拉曼光谱终于呈现
Fig.8 标准样品拉曼光谱

最后是总结:

关于实验：

1. 慢点调，慢就是快, 哪怕每天很小的一步也是进步。

2. 仔细阅读仪器说明书。

3. 不仅考虑硬体问题还要考虑软体问题。

4. 及时做好实验记录与整理，时间地点具体怎么坏的，when where what how。

5. 注重仪器设备保养与使用，标准化流程。

6. 注意实验室6S。

关于自身：

7. 理论基础要牢固（曾与苹果工程师共事，他们理论基础扎实，随手写公式，处理问题周全细致）。

8. 时刻调节自己的心情与态度，实验总会遇到困难，根本没有顺利的时候，有时态度比能力重要。

9. 接受些许不完美。

10. 另外我的认识有局限性，欢迎探讨。

可能我所写的，在很多光学大神眼里，非常幼稚，漏洞百出，技法拙劣，欢迎仔细审视，并指出其中不足，十分感谢。这个光谱仪连接在一个Nikon 倒置共聚焦显微镜上(有多种拓展介面)，利用光谱仪的激光，我们做了微流控，光镊以及一些拉曼增强的实验。后续仍有待挖掘，阅读此文有想法的读者可以给我留言，合作交流都行。

另外，还要感谢留辫子的城大教授，生物工程系何教授及其学生，亲爱的老板，中大亲师兄弟姐妹们，Jacky博后的共同努力。

最后，希望大家维护好，保佑它不要再坏了吧。


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