用于光谱分析的光管的制作方法
背景技术：
原材料识别可用于产品的质量控制，诸如药剂产品、食物产品等。例如，原材料识别可在医药化合物上执行，以确定医药化合物的组成成分是否对应于与医药化合物相关联的包装标签。光谱分析或光谱学(spectroscopy)可有助于对产品进行无损的原材料识别。例如，光谱分析可在封装到泡罩包装中的药片或药丸上执行，以确定药片或药丸是否对应于与泡罩包装相关联的包装标签。
技术实现要素：
根据一些可行实施例，一光谱分析组件可包括光谱仪。该光谱仪可包括照明源，以产生光来照明样品。该光谱仪可包括传感器，以基于来自照明样品的光的被样品反射的光实现光谱分析测量。光谱分析组件可包括光管，以传递从样品反射的光。该光管可包括第一开口以接收光谱仪。该光管可包括第二开口以接收样品，从而当样品接收在第二开口中时，样品被光管和基部表面包封。该光管可与将照明源及传感器和样品对准相关联。
根据一些可行实施例，一设备可包括本体部分。该本体部分可包括空腔。空腔可从本体部分的第一开口轴向地延伸到本体部分的第二开口。本体部分的第二开口可与接收用于光谱分析的样品相关联。本体部分的第一开口可与接收光谱仪相关联，从而光谱仪与样品分开特定距离，以防止光谱仪与样品接触。
根据一些可行实施例，一设备可包括光谱分析组件。光谱分析组件可包括光谱仪。光谱仪可包括照明源和光谱传感器。光谱分析组件可包括光管。光管可包括被车削的空腔。该光管可包括第一开口，以接收光谱仪。光管可包括第二开口。第二开口可包括保护窗，以防止样品进入被车削的空腔且防止样品与光谱仪接触。被车削的空腔可以是光反射性的。光谱分析组件可包括支撑结构。支撑结构可安装到光管。支撑结构可以距照明源一特定距离而支撑一表面。该特定距离可允许样品定位在保护窗和所述表面之间。
附图说明
图1是本文所述的示例性实施例的图示；
图2是示例性环境的图示，本文所述的系统和/或方法可在该环境中实施；
图3是图2的一个或多个装置的示例性部件的图示；
图4是利用光谱仪执行原材料识别的示例性过程的流程图；
图5a和5b是关于图4所示的示例性过程的示例性实施例的图示；
图6a-6c是关于图4所示的示例性过程的另一示例性实施例的图示；
图7a和7b是关于图4所示的示例性过程的又一示例性实施例的图示；
图8a-8c是关于图4所示的示例性过程的再一示例性实施例的图示；
图9a和9b是关于图4所示的示例性过程的又一示例性实施例的图示；
图10是关于图4所示的示例性过程的再一示例性实施例的图示。
具体实施例
示例实施例的以下详细说明参考附图。在不同附图中的相同附图标记可指示相同或相似的要素。
原材料识别(rmid)是为了识别、验证等目的而识别特定样品的组分(例如成分)的技术。例如，rmid可用于验证药剂化合物中的成分对应于在标签上识别的成分组。光谱仪(spectrometer)可用于在样品(例如药剂化合物)上执行光谱分析分析，以确定样品的组分。光谱仪可确定样品的一组光谱分析测量，且可提供一组光谱分析测量用于分类。
但是，当光谱仪将光朝向样品引导时，光会散射，这会降低测量的可靠度。此外，可能难以将光谱仪和样品定位在用于执行测量的理想间隔。本文所述的实施例可使用光管(例如光导管或光中继器光学器件)将光在光谱仪的光谱传感器和样品之间引导。以此方式，光谱分析测量的准确度可被改进，由此，相对于没有光管执行光谱分析而言可以改善rmid。此外，基于确保样品和光谱传感器之间的正确对准以及间隔，光谱分析测量可更快速地执行，由此相对于利用没有光管的光谱仪而言，降低了与样品组分验证相关的时间和/或成本。
图1是本文所述的示例实施例100的图示。如图1所示，示例实施例100可包括光谱仪110、光管120和样品130。图1示出光谱仪110、光管120和样品130的横截面图。
还如图1所示，且通过附图标记140，当将光谱仪110附连至光管120时，光谱仪110可与光管120的空腔140轴向地对准。光管120可经历车削工序以形成空腔140(例如，本体部分可利用金刚石车削工序被车削，以产生车削空腔)。在一些实施例中，空腔140可基于样品130的预期形状、特定横截面的可制造性等而具有圆形横截面形状、椭圆形横截面形状、矩形横截面形状、八边形横截面形状、正方形横截面形状等。空腔140可包括具有第一直径142的第一部分和具有第二直径144的第二部分。空腔140可从第一开口146轴向地延伸到第二开口148。在一些实施方案中，空腔140可包括反射性内部表面(例如阳极氧化铝表面或镀铝聚脂薄膜表面)。空腔140的第二部分可轴向地延伸一长度150，其可基于光谱仪110的光谱传感器和样品130之间的预测理想距离(或在特定范围的距离内)被选择。在一些实施方案中，光管120可以是以反射材料涂覆的中空光管，所述反射材料诸如基于金的材料、基于银的材料、基于其它金属的材料、介电材料等。在一些实施方案中，光管120可以是以反射材料涂覆的实体光管。例如，空腔140的一部分可以是实体的透射材料，诸如玻璃、塑料或以特定光谱范围可光学透射的其它材料(例如，对于红外波长的硫化锌(zns)、对于紫外波长的熔融石英等)，且可经由实体透射材料引导光。在一些实施方案中，光管120可以是没有以反射材料涂覆的实体光管(例如导致全内反射效果(或与全内反射效果相关联的临界内反射)从而在光谱仪110和样品之间引导光的光管)。
进一步如图1所示，并通过附图标记155所示，当将光谱仪110附连至光管120时，光谱仪110的端部可通过开口146插入到空腔140中。例如，光谱仪110的端部——与用于光谱分析测量的透射光相关联——可插入到空腔140的第一部分中。在另一示例中，光管120可接收外部光源(例如在光谱仪110外部)，且可导致外部光源将光引导朝向样品130，且朝向光谱仪110返回。第一部分的宽度(即直径142)可大于第二部分的宽度(即直径144)。以此方式，当光谱仪110通过开口146插入到空腔140中时，可导致光谱仪110邻接表面152(例如安装表面)，并定位在距样品130的长度150(例如10毫米长度、120毫米长度等)处。在一些实施方案中，空腔140可包括保护窗(例如半透明蓝宝石玻璃窗，其防止光谱仪110与样品130接触)。例如，空腔140可包括保护窗(例如透明和/或半透明窗，其可包括抗反射涂层，诸如单抗反射涂层、双抗反射涂层等)，其安装在表面152处、在空腔140的第二部分中的位置处、在开口148处等。以此方式，光管120允许光在光谱仪110和样品130之间传播(例如，沿着利用单个光管120和空腔140的、朝向样品130的传播方向和朝向光谱仪110的接收方向二者)，但将光谱仪110的端部与进入开口148的颗粒隔绝，由此相对于没有被保护窗隔绝的光谱仪110而言降低了维护成本。在另一示例中，保护窗可包括圆形偏振器部分(例如，其相对于利用不具有偏振器的窗而言减少了朝向光谱仪110的反射镜面反射)。
进一步如图1所示，并附图标记160所示，当利用光谱仪110和光管120(称为“组件165”)时，样品130(例如泡罩包装中的药丸)可通过开口148插入到空腔140的第二部分中。例如，样品130定位在其上的表面162可邻接光管120的表面164而定位，导致样品容器166——其中定位有样品130(例如，以半透明塑料等包封药丸的泡罩包装的一部分)——被空腔140的第二部分所包封。如附图标记170所示，光通过光管120在光谱仪110的端部和样品容器166之间引导(例如朝向样品130)。例如，光谱仪110可执行样品130的光谱分析测量，且可基于测量执行rmid。
如上所述，图1仅作为示例被提供。其它示例是可行的，且可与关于图1所描述的情形不同。例如，尽管将关于药丸形式的样品描述实施例，但所公开内容不限于药丸样品，且可用于其它类型的样品，诸如球状样品、食物样品、液体样品、溶剂样品等。
以此方式，光管120确保光在光谱仪110和样品130之间引导。基于包封样品130的光管120，相对于暴露的样品130而言，光管120减小了损失的来自光谱仪110的光的量和/或增益的来自环境源的光的量，由此改进光谱分析测量的准确度，因而减小被产生以获得光谱分析测量的光的量，并确保样品130的相对均匀的照明，以便减小执行光谱分析测量所需的时间量。
此外，基于长度150——其基于光谱仪110和样品130之间的理想间隔而被选择，相对于需要人为地判断间隔而言，光管210降低了用于光谱分析对准光谱仪110和样品130的难度。例如，可给光谱仪110的用户提供一组光管120，其与一组不同长度150相关联，并对应于一组不同的样品130，并且，可基于要被测量的样品130而选择具有相关联的长度150的特定光管120。
图2是示例环境200的图，本文所述的系统和/或方法可在该环境中实施。如图2所示，环境200可包括光谱分析组件210，其包括光谱仪212和光管214、服务器装置220和网络230。环境200的装置可经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合互连。
光谱分析组件210包括能够在样品上执行光谱分析测量的一个或多个装置。例如，光谱分析组件210可包括光谱仪212(例如光谱仪装置)，其执行光谱分析(例如振动光谱分析，诸如近红外(nir)光谱仪、中红外光谱仪(中-ir)、拉曼光谱、x光光谱、紫外(uv)光谱、深-uv光谱、可见光光谱等)。在一些实施方案中，光谱分析组件210可并入到可穿戴装置中，诸如可穿戴光谱仪等。在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括光谱模块(例如，光谱仪212)，其可包括一组部件，诸如产生光的照明源、接收光并产生光谱分析测量结果(例测量光的一组波长)的传感器，等。在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括一组一次性部分，其在每次使用后更换，诸如一次性浸探头、一次性盖体等。在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括一组非一次性部分，诸如可重复使用的浸探头、可重复使用的盖体等。
在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括处理单元，以基于光谱仪212执行的光谱分析测量执行rmid。在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括标定单元，以执行光谱仪212的标定和/或标定rmid。在一些实施方案中，光谱分析组件210可包括设备(例如光管214)。在一些实施方案中，光谱分析组件210对应于图1所示的组件165。在一些实施方案中，光谱仪212对应于图1所示的光谱仪110。在一些实施方案中，光管214对应于图1所示的光管120。在一些实施方案中，光谱分析组件210可从环境200中的另一装置接收信息和/或将信息传递至另一装置，诸如服务器装置220。
服务器装置220包括一个或多个装置，其能够存储、处理和/或发送关于样品的光谱分析测量的信息。例如，服务器装置220可包括服务器，其接收样品的光谱分析测量并执行rmid，以识别样品的组分(例如一组成分)。在一些实施方案中，服务器装置220可包括通信接口，其允许服务器220从环境200的其它装置接收信息和/或发送信息至其它装置。
网络230包括一个或多个有线和/或无线网络。例如，网络230可包括蜂窝网络(例如，长期演进(lte)网络、3g网络、或码分多址(cdma)网络、陆上公用移动网络(plmn)、局域网络(lan)、广域网络(wan)、城域网络(man)、电话网络(例如，公用电话交换网络(pstn))、私有网络、特制网络、内联网、互联网、基于光纤的网络、云计算网络等，和/或这些或其它类型网络的组合。
如图2所示的装置和网络的数量和布置作为示例而被提供。实际上，可存在附加的装置和/或网络、较少的装置和/或网络、不同的装置和/或网络、或与图2所示布置不同的装置和/或网络。此外，图2所示的两个或更多装置可在单个装置内实施，或图2所示的单个装置可实施为多个分布式装置。另外或替换地，环境200的一组装置(例如一个或多个装置)可执行一个或多个功能，其描述为通过环境200的另一组装置执行。
图3是装置300的示例部件的图示。装置300可对应于光谱分析组件210(例如光谱仪212)和/或服务器装置220。在一些实施方案中，光谱分析组件210(例如光谱仪212)和/或服务器装置220可包括一个或多个装置300和/或装置300的一个或多个部件。如图3所示，装置300可包括总线310、处理器320、存储器330、存储部件340、输入部件350、输出部件360和通信接口370。
总线310包括允许在装置300的部件之间通信的部件。处理器320实施为硬件、固件或硬件和软件的组合。
处理器320是中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、加速处理单元(apu)、微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)或另外类型的处理部件。在一些实施方案中，处理器320包括一个或多个处理器，其能够被编程以执行功能。存储器330包括随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)和/或存储用于被处理器320使用的信息和/或指令的另外类型的动态或静态存储装置(例如，闪存、磁性存储器、和/或光学存储器)。
存储部件340存储与装置300的操作和使用相关的信息和/或软件。例如，存储部件340可包括硬盘(例如，磁盘、光盘、磁光盘和/或固态盘)、压缩光盘(cd)、数字多功能光盘(dvd)、软盘、录音带盒、磁带和/或另外类型的非瞬态计算机可读介质，以及相应驱动器。
输入部件350包括允许装置300接收信息的部件，诸如经由用户输入部(例如触摸屏显示器、键盘、键板、鼠标、按键、开关和/或麦克风)。另外或替换地，输入部件350可包括用于感测信息的传感器(例如全球定位系统(gps)部件、加速度计、陀螺仪和/或促动器)。输出部件360包括从装置300提供输出信息的部件(例如显示器、扬声器和/或一个或多个发光二极管(led))。
通信接口370包括收发器式部件(例如，收发器和/或分离的接收器和发射器)，其允许装置300与另外的装置通信，诸如经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合。通信接口370可允许装置300从另外的装置接收信息和/或提供信息至另外的装置。例如，通信接口370可包括以太网接口、光学接口、同轴接口、红外接口、射频(rf)接口、通用串行总线(usb)接口、wi-fi接口、蜂窝网络接口等。
装置300可执行本文所述的一个或多个过程。装置300可响应处理器320执行这些过程，该处理器执行非瞬态计算机可读介质(诸如存储器330和/或存储部件340)存储的软件指令。计算机可读介质本文限定为非瞬态存储装置。存储器装置包括在单个物理存储装置内的存储器空间，或多个物理存储装置上的存储器空间。
软件指令可从另外的而计算机可读介质或从另外的装置经由通信接口370读取到存储器330和/或存储部件340中。当被执行时，存储在存储器330和/或存储部件340中的软件指令可导致处理器320执行本文所述的一个或多个过程。另外或替换地，硬线电路可代替软件指令或与之组合使用，以执行本文所述的一个或多个过程。由此，本文所述的实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
如图3所示的部件的数量和布置作为示例被提供。实际上，装置300可包括附加部件、较少的部件、不同的部件、或与图3所示布置不同的部件。另外或替换地，装置300的一组部件(例如一个或多个部件)可执行一个或多个功能，其描述为通过环境300的另一组部件执行。
图4是利用光谱仪执行原材料识别的示例过程400的流程图。在一些实施方案中，图4的一个或多个过程块可相对于光谱分析组件210(例如，光谱仪212)被执行。在一些实施方案中，图4的一个或多个过程块可相对于另外的装置、或与光谱分析组件210不同的、或包括光谱分析组件210的一组装置(诸如服务器装置220)执行。图4的一个或多个过程块将参考图5a、5b、6a、6b、6c、7a和7b进行描述。
图5a和5b是关于图4所示的示例过程400的示例性实施例500的图示。图5a和5b示出光谱分析组件210的示例，以执行原材料识别。
图6a-6c是关于图4所示的示例过程400的示例性实施例600的图示。图6a-6c示出另一光谱分析组件210的示例，以执行原材料识别。
图7a和7b是关于图4所示的示例过程400的示例性实施例700的图示。图7a和7b示出又一光谱分析组件210的示例，以执行原材料识别。
如图4所示，过程400可包括利用光管将样品与光谱仪对准(块410)。例如，光谱仪212可利用光管214与样品对准。在一些实施方案中，光谱仪212可利用光管214以临界距离(例如与允许要被执行的光谱分析测量相关联的距离)与样品分开。例如，光管214可将光谱仪212的一部分包封在空腔的第一部分中，且可将样品包封在空腔的第二部分中。在该情况下，光谱仪212的端部可以特定距离与样品(例如在泡罩包装中的药丸)的端部分开，该特定距离诸如大约2毫米(mm)至大约10mm，大约3mm至大约5mm等。在一些实施方案中，特定距离可以是中空空腔、实体空腔(例如光学透射材料空腔)等。在一些实施方案中，光管214可包括间隔件，其允许光谱仪212和样品之间的间隔被调整。例如，如图5a中所示，相对于将光谱仪212附连至光管214而没有利用间隔件结构505而言，光管214的间隔件结构505(例如环间隔件或半透明盘间隔件)可用于增加光谱仪212和样品之间的间隔。在另一示例中，光管214可包括可变长度的部分，诸如伸缩部分、延伸管部分(例如，允许光管214通过附连本体件延伸或通过移除本体件收缩的可拆卸部分)等。在一些实施方案中，光管214可利用间隔件来改变光谱仪212相对于光管214的位置，或样品515相对于光管214的位置。
在一些实施方案中，基于被插入到光管214的空腔中的样品，光管214可将样品与光谱仪212对准。例如，当光管214的表面邻接包封样品的泡罩包装的基部表面而定位时(例如，泡罩包装可将样品封装在从基部表面朝向光管214延伸的半透明塑料窗中)，泡罩包装(和样品)的样品封装部可延伸到光管214中。在一些实施方案中，光管214可将其它类型的样品与光谱仪212对准。例如，光管214可对准没有封装在泡罩包装中的物件，诸如药丸、谷物、种子等。在该情况下，光管214可定位为邻接物件定位的表面上。
另外或替换地，光管214可将其它类型的样品与光谱仪212对准。例如，如图5a和5b中所示，容纳样品(例如液体样品或溶剂样品)的样品管515(例如，小瓶、测试管或试管)可插入到光管214的开口中(例如，穿过提供围绕样品管的基本密封的盖体520)，以将样品与光谱仪212对准。以此方式，光管214允许光谱分析测量在样品管中的液体或溶剂样品上执行。基本密封可指防止临界比例的光通过开口的密封。
类似地，如图6a和6b中所示，样品管道605(例如，在与光谱分析测量对应的光谱范围中为透明的塑料管或玻璃管道，诸如硼硅酸盐玻璃管道、熔融石英玻璃管道、塑料管道等)可将样品(例如，液体样品或溶剂样品)引导通过光管214的空腔(例如，中空空腔、实体空腔(例如，其包括样品管605)等)。在该情况下，如图6b所示，光管214包括开口620-1和620-2，样品管道605被引导通过所述开口。开口620-1和620-2可包括一个或多个密封件，以确保围绕样品管605的基本密封，以导致液体或溶剂样品与光谱仪212对准。以此方式，光管214允许光谱分析在引导通过样品管道中的液体样品或溶剂样品上执行。在一些实施方案中，光管214可使用与非圆形横截面相关联的样品管道605，诸如具有卵形横截面、矩形横截面等的样品管道605。在一些实施方案中，光管214可使用具有局部不透明部分的样品管道605，诸如具有透明的下部部分(例如，相对更靠近光谱仪212)和磨砂的上部部分(例如，相对更远离光谱仪212)的样品管道605。
在另一示例中，如图6c所示，样品管道605可经由开口630-1引导到光管214的盖体626中。盖体626可包括流体单元空隙635，液体样品或溶剂样品可被引导朝向开口630-2通过该流体单元空隙，经由该开口630-2，液体样品或溶剂样品离开流体单元空隙635进入样品管道605。盖体626可包括窗640，其提供对流体单元空隙635的密封，且允许光从光谱仪212引导到液体样品或溶剂样品。盖体626可包括反射表面，其导致被引导至液体样品或溶剂样品的光朝向光谱仪212被反射(比如，经由光管214)。以此方式，光谱分析组件210可通过附连至一个或多个盖体626而执行对液体样品或溶剂样品的快速测试，液体样品或溶剂样品被引导通过所述盖体。此外，基于将流体单元空隙635用作液体样品或溶剂样品被引导通过其中的空腔，与样品管605的圆形横截面相比，液体样品或溶剂样品的较大横截面面积可暴露于光，从而导致更准确的光谱分析测量。
另外或替换地，基于被插入到样品的容器中的光管214的部分，光管214可将样品与光谱仪212对准。例如，如图7a和7b中所示，光管214可包括浸探针(dipprobe)710(例如，基于
在一些实施方案中，当光管214将样品与光谱仪212对准时，光管214可导致样品被包封。例如，样品可被表面——样品定位在其上的表面(例如，泡罩包装的基部表面)、光管214的空腔的内部表面、以及定位在样品和光谱仪212之间的光管的窗所包封。在该情况下，窗可确保光谱仪212的传感器被保护不暴露于颗粒物质等，由此减小光谱仪212相关联的维护要求。在另一示例中，窗可包括实体空腔部分(例如，光学透射实体空腔部分)。另外或替换地，样品可被表面——样品定位在其上的表面、光管214的空腔内部表面、以及光谱仪212所包封(例如，当光管214不包括窗时)。
在一些实施方案中，光管214可特别地成形为导致样品与光谱仪212对准。例如，当样品位于光谱仪212不能与之轴向对准的位置处时，特定光管——包括空腔的成角度部分、空腔的光纤部分(例如，在空腔内的光纤结构、形成实体空腔的光纤结构等)等——可被选择。以此方式，光管214可导致光谱仪212与样品反射性地对准。在一些实施方案中，光管214可特别地成形以接收样品管，诸如试管等，以将样品与光谱仪对准。例如，如图5a中所示，光管214可包括盖体520(例如，光反射盖体、光漫射盖体、或光吸收盖体)，其包括开口525以接收样品管515。在该情况下，如图5b所示，样品管515可插入到盖体520中，以导致样品延伸到光管214的空腔530中且朝向光谱仪212。
在一些实施方案中，光管214可将光谱仪212与光漫射器或光反射器的表面对准。例如，如图5a和5b中所示，盖体535(例如，特氟龙芯部的光反射器盖体，诸如漫射反射器、反射镜面反射器等)可插入到样品管515中，以导致光朝向光谱仪212反射。在该情况下，如图5b所示，盖体可以被选择具有特定的尺寸，以导致理想量的样品被包括在样品管515中，并保持样品的临界厚度540。类似地，如图6a和6b所示，盖体625(例如，特氟龙芯部的光漫射器盖体或光反射器盖体，诸如漫射反射器、反射镜面反射器等)可定位为将样品管605(样品被引导通过其中)的一部分包封在光管214内。另外或替换地，光管214可附连到支撑反射或漫射表面的结构。例如，如图7a和7b所示，表面720(例如，光漫射表面或光反射表面，诸如特氟龙球、特氟龙柱、特氟龙矩形棱柱等)可与光谱仪212和光管214对准地被浸探针710支撑，以导致朝向样品712引导的光从光谱仪212漫射或朝向光谱仪212引导。在该情况下，浸探针710可经由压配合技术等支撑表面720。
在一些实施方案中，光管214可包括间隔件，以调整具有光漫射器或反射器的表面的位置。例如，如图7a和7b中所示，间隔件环725可被光管214和/或浸探针710包括或附连至其，以导致与间隔件环725没有被光管214和/或浸探针710包括或附连至其的情形相比，浸探针710将表面720从光管214延伸得更远。类似地，盖体(例如，光反射器或光漫射器)可与间隔件相关联，其可用于改变盖体至样品或光谱仪212的距离。
进一步如图4所示，过程400可包括基于利用光管将样品与光谱仪对准而执行样品的一组光谱分析测量(块420)。例如，光谱仪212可基于利用光管214将样品与光谱仪212对准而执行样品的该组光谱分析测量。在一些实施方案中，光谱仪212可导致经由光管214朝向样品引导光。例如，光谱仪212可产生光来执行该组光谱分析测量，且光可基于样品与光谱仪212的对准而朝向样品被引导。
另外或替换地，光谱仪212可基于光管214的反射表面而将光朝向样品引导。例如，光管214的空腔可包括反射表面(例如经阳极氧化的镀铝表面)以导致光朝向样品引导。另外或替换地，光管214可包括被插入到光管214的空腔中的镀铝的聚脂薄膜柱体，这可导致光被朝向样品反射。另外或替换地，光管214可包括成角度部分、光纤部分、实体部分等，其与在光谱仪212和样品之间引导光相关联。以此方式，相对于不使用光管214的光发散情形而言，光管214可增加朝向样品引导的光的量，由此改善光谱分析测量的准确度。此外，相比于样品被暴露而言，光管214可减小照射样品的环境光的量，由此改善光谱分析测量的准确度。此外，相对于与不使用光管214相关联的发散光和/或环境光而言，光管214可确保样品的相对均匀的照明。
在一些实施方案中，光谱仪212可接收从样品反射的光。例如，基于将光通过光管214朝向样品引导的光谱仪212，被反射的光可通过光管214朝向光谱仪212被引导。基于光管214和包封样品的泡罩包装的表面，相对于没有光管214的被暴露的样品而言，光管214减小被反射的光的散射。类似地，相对于没有光管214的被暴露的样品而言，光管214减小了朝向光谱仪212引导的环境光的量。
在一些实施方案中，光谱仪212可在光谱仪212所接收的光上执行一个或多个光谱分析测量。例如，在光谱仪212产生在样品和光谱仪212之间通过光管214被引导的光之后，光谱仪212可执行光的一个或多个测量。以此方式，光谱仪212利用光管214执行对样品的光谱分析测量。
进一步如图4所示，过程400可包括基于该组光谱分析测量而确定样品的组分组(块430)。例如，光谱仪212可基于一组光谱分析测量而确定样品的一组组分。在一些实施方案中，光谱仪212可将识别该组光谱分析测量的信息提供至服务器装置220，以使得服务器装置220确定所述一组组分。在一些实施方案中，光谱仪212可利用特定的分类技术，以确定该组组分。例如，光谱仪212可利用支撑向量机(svm)分类技术识别样品的一个或多个组分。
在一些实施方案中，光谱仪212可基于该组光谱分析测量和一组标定测量而确定该组组分。例如，光谱仪212可通过获得一组标定测量而执行光谱仪212的标定，诸如执行没有被光管214包封的样品、仅具有与光管214对准的光漫射盖体或光反射盖体、没有与光管214对准的盖体等情况下的标定测量。在该情况下，光谱仪212可利用比较技术，以将该组光谱分析测量与该组标定测量比较，以便确定样品的一个或多个组分。
在一些实施方案中，光谱仪212可提供识别样品的一组组分的信息。例如，光谱仪212可经由光谱仪212的用户接口提供识别样品的组分组的信息。另外或替换地，光谱仪212可提供识别组分组的信息以用于经由另外的装置显示、用于存储等。在一些实施方案中，光谱仪212可基于该组组分提供警报或通知。例如，当该组分组没有匹配期望的组分组时，光谱仪212可提供警报(例如，用于向检查员显示或导致传送样品的管被停用)。
尽管图4示出过程400的示例块，但在一些实施例中，过程400可包括附加的块、较少的块、不同的块或与图4所示布置不同的块。另外或替换地，过程400的块的两个或多个可并行执行。
如上所述，图5a和5b仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图5a和5b所述的不同。
如上所述，图6a-6c仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图6a-6c所述的不同。
如上所述，图7a和7b仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图7a和7b所述的不同。
图8a-8c是关于图4所示的示例过程400的示例实施例800的图示。图8a-8c示出另一光谱分析组件的示例，以执行原材料识别。
如图8a中所示，光管214固定至光谱仪212。在一些实施方案中，光管814对应于光管214。光管814包括盖体816、旋转器组件818、开关820、窗822、反射镜824和空腔826。在一些实施方案中，盖体816可以是尖盖体，以允许光管814插入到样品中，诸如在地面中的土壤样品。另外或替换地，盖体816可以是螺钉形式盖体或另外形状的盖体，以允许插入到样品中。在一些实施方案中，旋转器组件818可包括马达、电池等。在一些实施方案中，开关820可包括用于操作旋转器组件818的马达的开关。例如，基于操作开关820，旋转速度可被改变。另外或替换地，基于操作开关820，与反射镜824相关联的反射角可被改变。在一些实施方案中，控制器(例如，光谱仪212的控制器)可自动操作开关820，以控制旋转器组件818的马达。以此方式，反射镜824可旋转，以允许通过光谱仪212获得360度的光谱样品。
在一些实施方案中，窗822可包括围绕反射镜824且与空腔826轴向对准的透明窗。在一些实施方案中，反射镜824可包括反射表面，诸如基于金属的反射镜表面、基于玻璃的反射镜表面等。在一些实施方案中，窗822可包括玻璃窗、塑料窗等，且可允许光被引导至位于光管814之外的样品，而样品没有与反射镜824接触。在一些实施方案中，空腔826可以具有特定的轴向长度，以允许光管814插入样品中至被选择的深度。如附图标记828所示，光可通过光管814从光谱仪212通过空腔826(例如，具有反射壁的空腔)被引导。光被反射镜824反射且穿过窗822以将光引导到样品830。在该情况下，光被样品830反射并通过窗822到反射镜824、空腔826和光谱仪212，以允许光谱仪212执行光谱分析测量。在操作期间，旋转器组件818旋转反射镜824以允许光朝向样品的不同部分引导且从其反射，光管814被插入到所述样品中。
以此方式，光管814使用反射镜824和旋转器组件818以允许样品的旋转扫描，由此允许测量样品的多个部分。例如，光谱仪212可使用光管814获得关于样品的光谱变化的数据，且可为样品确定平均光谱以在样品上执行rmid。
如图8b中所示，类似的光管814’可用于执行样品的旋转扫描而没有旋转器组件818。光管814’包括盖体816’、窗822’、空腔826’-1、空腔826’-2和空腔弯曲部832。在一些实施方案中，空腔826’-1可包括柱形空腔以接收光谱仪212。在一些实施方案中，空腔826’-1可以具有不同的横截面形状，以与光谱仪212的输出部的横截面形状相对应。在一些实施方案中，空腔826’-2可包括矩形横截面部分，以将光引导至空腔弯曲部832。在一些实施方案中，空腔弯曲部832可将光从光谱仪212重新引导至窗822’。例如，光可通过空腔弯曲部832垂直于空腔826’-2朝向与窗822’对准的样品引导。在该示例中，光管814’可手动转动以改变窗822’的取向，由此允许没有旋转器组件818的旋转扫描。另外或替换地，外部装置——诸如光谱仪212的旋转器组件——可用于旋转光管814’。
如图8c中所示，类似的光管814”可用于执行样品的旋转扫描而不旋转光管814”或其一部分。光管814”包括盖体816”、窗822”、反射镜824”、空腔826”和空腔壳体834。空腔826”可位于空腔壳体834内。在该情况下，光可经由空腔826”从光谱仪212引导到反射镜824”。在一些实施方案中，反射镜824”可以是凸锥形反射镜，以使光例如在360度取向通过窗822”散射。换句话说，光可被引导至围绕光管814”的样品，以同时执行每个方向的扫描。光可通过与窗822”对准的样品朝向反射镜824”反射，这可引导光通过空腔826”朝向光谱仪212。以此方式，光谱仪212可获得围绕光管814”(例如，与窗822”对准)的样品的平均光谱，而无需光管814”被旋转或光管814”的一部分被旋转。
以此方式，具有异质的材料的光谱样本可利用光管814、814’或814”获得，由此相对于将光谱仪移动至样品区域中的不同位置而言，减小获得光谱样本的时间。基于减小获得光谱样本的时间，功率利用可被降低。此外，基于消除移动光谱样品的需要，相对于将光谱仪移动到样品区域中的不同位置而言，光谱分析测量的准确度和可复制性可被改善。
如上所述，图8a-8c仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图8a-8c所述的不同。
图9a和9b是关于图4所示的示例过程400的示例性实施例900的图示。图9a和9b示出另一光谱分析组件210的示例，以执行原材料识别。
如图9a中所示，光管914可联接至光谱仪212，以允许样品(例如，气体样品、液体样品等)的光谱分析测量。光管914可包括空腔916、盖体918、输入部920和输出部922。例如，液体或气体可被引导到输入部920中(例如，在空腔916中的第一开口以接收该液体或气体)，可被引导通过空腔916(例如，具有反射表面的中空光空腔)至输出部922(例如，空腔916中的第二开口以排出液体或气体)。在该情况下，光谱仪212可通过将光发射到空腔916中而执行液体或气体的光谱分析测量。例如，光管914可从光谱仪212接收光，且将光朝向盖体918引导。在该情况下，光可被盖体918(例如，镜面反射器)朝向光谱仪212(例如经由空腔916)反射。在一些实施方案中，空腔916可以具有临界轴向长度，以允许光谱仪212发射的光通过空腔916内的样品的临界吸收，由此允许样品的光谱分析测量。
如图9b中所示，类似的光管914’可包括空腔916’、盖体918’、输入部920’和输出部922’。在该情况下，空腔916’与弯曲部924相关联，该弯曲部允许用于从光谱仪212发射的光朝向盖体918’的增加的路径长度，由此增加光被空腔916’内的样品的吸收，而空腔916’不从光谱仪212延伸临界的侧向距离。以此方式，光管914’可被构造在紧凑封装中，以允许样品的光谱分析测量。
以此方式，光管914允许光谱仪212执行例如对容纳在光管914内的气体的光谱分析测量。
如上所述，图9a和9b仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图9a和9b所述的不同。
图10是关于图4所示的示例过程400的示例实施例1000的图示。图10示出另一光谱分析组件210的示例，以执行原材料识别。
如图10所示，光管1014可联接至光谱仪212，以允许样品的光谱分析测量。光管1014包括空腔壳体1020、空腔1022、间隔件1024、窗1026和反射镜1028。例如，光可从光谱仪212经由空腔1022(例如，中空空腔、可透光的实体空腔等)被引导朝向定位在窗1026(例如，蓝宝石窗、玻璃窗、塑料窗，或另外类型的可透光的窗)上的样品(例如，液体样品)。反射镜1028可包括另外的窗(例如，另外的蓝宝石窗、玻璃窗、塑料窗，或其它可透光的窗)和反射器(例如，与临界反射率相关联的漫射反射器，临界反射率诸如95％反射率、99％反射率等)，且可附连至铰链以允许反射镜1028在打开位置和关闭位置之间重新定位。在打开位置中，如所示，样品可定位在窗1026和反射镜1028之间(例如，通过用户)。在关闭位置中，间隔件1024、窗1026和反射镜1028可包封样品，间隔件1024可将反射镜1028与窗1026分开临界间隔，以确保用于测量的样品的临界厚度。在通过样品之后，光可被反射镜1028反射返回至光谱仪212(例如，通过窗1026和空腔1022)以用于测量。
在一些实施方案中，光可被引导至反射镜1028并返回至光谱仪212，样品没有定位在窗1026和反射镜1028之间。在该情况下，光谱仪212可执行与反射镜1028相关联的基线测量。在一些实施方案中，传感器系统可包含在光谱分析组件210中，其包括光谱仪212和光管1014。例如，温度传感器和/或热电冷却器/加热器可附连在窗的临界附近区域内。以此方式，样品的温度测量可被执行，样品的温度可被控制等。在一些实施方案中，间隔件1024可以是可重新定位的间隔件(例如，沿光管1024的光轴从窗1026朝向反射镜1028延伸的环形间隔件或另外形状的间隔件)，以允许窗1026和反射镜1028之间的间隔被调整，由此控制定位在窗1026和反射镜1028之间的样品的样品厚度。在一些实施方案中，窗1026和反射镜1028可与光管1014的光轴成一角度定位，如所示，由此相对于与光轴对准定位而言增加样品的采样面积，减小关于从反射镜1028反射的光的反射组分，且为用户提供人体工程学抓握设计。
以此方式，光管1014可避免对小瓶、试管等的需求，以执行样品(例如，液体样品)的光谱分析测量，由此减小光谱分析的成本。此外，光管1014通过确保用于测量的样品的均匀厚度和定位而改善光谱分析准确度。此外，基于避免对小瓶或试管的需求，光谱分析测量的准确度基于改善样品的一致性(例如，通过将样品直接定位在光管1014上而不是样品的一个或多个小瓶)而改善。此外，基于利用例如一组平窗(例如，窗1026和反射镜1028的窗)以包封样品，清洁难度相对于小瓶或试管的清洁而言被降低。
如上所述，图10仅作为示例提供。其它示例是可行的，且可与关于图10所述的不同。
以此方式，相对于利用没有光管214的光谱仪212而言，光谱分析组件210利用光管214增加在光谱仪212和样品之间引导的光的量(例如，沿朝向样品的传播方向和朝向光谱仪212的接收方向二者)，并减小光谱仪212和样品被暴露的环境光的量，由此改善光谱分析测量的准确度。此外，基于在光管214中包括开口(样品可定位在其中)，光管214允许样品和光谱仪212以所选择的特定间隔快速对准，从而改善一个或多个光谱分析测量的准确度。
前述披露内容提供了阐释和说明，但不意图是排他的或将实施例限制到所披露的具体形式。改变和变体根据上述披露是可行的，或可从实施例的实践获得。
本文结合临界值描述一些实施例。如本文所用的，满足临界值可指值大于临界值、多于临界值、高于临界值、大于或等于临界值、小于临界值、少于临界值、低于临界值、小于或等于临界值、等于临界值等。
本文已经描述和/或在附图中示出了一些用户接口。用户接口可包括图形用户接口、非图形用户接口、基于文本的用户接口等。用户接口可提供用于显示的信息。在一些实施方案中，用户可与信息交互，诸如通过经由装置的输入部件提供输入，该装置为用户提供用于显示的接口。在一些实施方案中，用户接口可通过装置和/或用户构造(例如，用户可改变用户接口的尺寸、经由用户接口提供的信息、经由用户接口提供的信息的位置等)。另外或替换地，用户接口可预构造为标准构造、基于用户接口显示在其上的装置的类型特定构造，和/或基于与用户接口显示在其上的装置的容量和/或规格相关的一组构造。
将意识到，本文所述的系统和/或方法可以硬件、固件或硬件和软件的组合的不同形式实施。用于实施这些系统和/或方法的实际特定控制硬件或软件代码不限于实施例。由此，系统和/或方法的操作和行为在此被描述而没有参考特定软件代码。应被理解为，软件和硬件可被设计以基于本文的说明实施系统和/或方法。
尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中披露了特征的特定组合，但这些组合不意图限制可行的实施例的披露。实际上，这些特征的许多可以没有在权利要求中陈述和/或在说明书中披露的方式组合。尽管权利要求书中列出的每个从属权利要求直接从属于仅一个权利要求，但可行实施例的披露包括与权利要求书中的每种其它权利要求组合的每个从属权利要求。
本文使用的元件、动作、指示不应视为关键或基本的，除非明确地这样描述。并且，如本文使用的，冠词“一”意图包括一个或多个物件，且可与“一个或多个”可互换。此外，如本文所用的，术语“组”意图包括一个或多个物件(比如，相关物件、不相关物件、相关物件和不相关物件的组合等)，且可与“一个或多个”可互换。在意图为仅一个物件的情况下，术语“一个”或类似的语言被使用。并且，如本文使用的，术语“具有(包括、包含、由…组成)”意图是开放式术语。此外，用于“基于”意指“至少部分地基于”，除非以其它方式明确指出。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！