一种并行双光栅单色仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱分析仪器技术领域，尤其涉及一种并行双光栅单色仪。
【背景技术】
[0002]光栅单色仪是一种对光子能量或波长进行高分辨分析和选择的光学仪器，是光学和光电子领域从属研宄的集成光谱分析和测量仪器。光栅单色仪是利用光栅作为分光元件，将入射的复合光分解为分布全波段的可供任意选择的光谱宽度很窄的单色光，即光栅单色仪就是把复合光分解为一系列高纯度的单色光的仪器。根据光栅单色仪产生的单色光源的特点，将其用于对透明物质和溶液的定性和定量分析。光栅单色仪的优点为波段的范围宽，在全波段色散均匀，单色光的波长可以达到非常精准的程度。
[0003]但是光栅单色仪在使用过程中，有时需要多块光栅，或者需要经常更换光栅。为了解决上述问题，目前把两个简单单色仪串联起来，构成了双单色仪。在双单色仪中，每台单色仪都有各自的色散系统、具有一定的色散率。两台单色仪联合工作，可以有两种不同的组合方式:色散相加系统和色散相减系统。采用色散相加系统的双单色仪可以获得更大的总色散率；而采用色散相减的双单色仪则只是为了获得更“纯”的单色光和抑制杂散光。色散相加的双单色仪在扫描时，必须保证两台单色仪的动态一致性，通常是采用一个机构来控制两台单色仪的有关运动。因为稍有不同，则被分解的光束就不能全部从出射狭缝射出，甚至会被中间狭缝全部挡住。
[0004]目前采用的双单色仪的驱动机构大多为:联动正弦机构或者同步驱动正弦机构。上述两种正弦机构通常包括两个正弦臂，两个正弦臂与两个光栅一对一传动连接设置；然后两个正弦臂被一个驱动部件同时驱动，使两个光栅同步移动。但是无论精度多高，两个光栅的移动总会有误差存在，影响了两个光栅的同步性，不能获得更“纯”的单色光，也不能抑制杂散光。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种并行双光栅单色仪，该双光栅单色仪的两个光栅同步性好，获得了更“纯”的单色光，也很好的抑制了杂散光，使全波段扫描下的光谱能量相应平坦，从而提高了测量速度。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种并行双光栅单色仪包括框架，所述框架上安装有并行设置的第一光栅和第二光栅，所述框架上设有一根转动轴；还包括用于驱动所述第一光栅和所述第二光栅同轴转动的正弦驱动机构，所述正弦驱动机构与所述转动轴传动连接。
[0007]优选方式为，所述第一光栅和所述第二光栅之间有相位角差。
[0008]优选方式为，所述第一光栅的闪耀波长和所述第二光栅的闪耀波长不同。
[0009]优选方式为，所述正弦驱动机构包括一根正弦臂，所述正弦臂的一端与所述转动轴传动连接，所述正弦臂的另一端与一个正弦机构顶块传动连接，所述正弦机构顶块与一个步进电机的输出轴传动连接。
[0010]优选方式为，所述正弦机构顶块选用凸轮，所述凸轮套设在所述步进电机的输出轴上。
[0011]优选方式为，所述双光栅单色仪还包括对应所述第一光栅的第一入口狭缝和第一出口狭缝，以及对应所述第二光栅的第二入口狭缝和第二出口狭缝。
[0012]优选方式为，所述框架为矩形框架，所述第一光栅和所述第二光栅沿所述框架的长度方向并行设置，所述转动轴沿所述框架的宽度方向设置。
[0013]采用上述技术方案后，本发明的有益效果是:由于本发明的并行双光栅单色仪包括框架，该框架上安装有第一光栅和第二光栅，且框架上设有一根转动轴，上述结构使两块光栅达到了同轴安装的目的。本发明还包括用于驱动第一光栅和第二光栅同轴转动的正弦驱动机构，该正弦驱动机构与转动轴传动连接。本发明的正弦驱动机构在驱动转动轴转动时，转动轴带动框架整体转动，从而使同时安装在框架上的第一光栅和第二光栅达到同轴转动的目的，并且同步发生转动。因此本发明的第一光栅和第二光栅达到了同步转动的效果，获得了更“纯”的单色光，也很好的抑制了杂散光；在同等扫描速度下，全波段扫描时测量速度比单一光栅提高了一倍；同时也使分出的单色光的波长范围扩大一倍光谱能量分布均匀。
[0014]由于第一光栅和第二光栅之间有相位角差，该结构使两块光栅的扫描波长刚好衔接，从而扩大了光谱范围。
[0015]由于第一光栅的闪耀波长和第二光栅的闪耀波长不同，该结构使两块光栅相当于一块双闪耀光栅，在全波段扫描时，使得光谱能量响应更加平坦。
[0016]由于正弦驱动机构包括一根正弦臂，该正弦臂的一端与转动轴传动连接，该正弦臂的另一端与一个正弦机构顶块传动连接，该正弦机构顶块与一个步进电机的输出轴传动连接；该结构的步进电机在转动时，步进电机的输出轴带动正弦机构顶块一起转动，而正弦机构顶块顶着正弦臂做正弦运动，最后使转动轴带着第一光栅和第二光栅同步转动。
[0017]综上所述，本发明将第一光栅和第二光栅安装在同一个框架上，并在框架上安装一个转动轴，使两块光栅实现同轴安装的结构；为了达到同轴转动，本发明让转动轴被正弦驱动机构带动转动，从而使两块光栅达到同轴转动的目的，从而获得了较纯的单色光，提高了本发明的测量速度。而且本发明通过选择不闪耀波长的光栅，来使本发明全波段扫描时，光谱能量响应更加平坦。本发明还让第一光栅和第二光栅安装在框架上后保持一定的安装相位角差，来从而扩大了光谱范围。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的并行双光栅单色仪处于工作位置时的结构示意图；
[0019]图2是本发明的并行双光栅单色仪处于起始位置时的结构示意图；
[0020]图3是本发明的并行双光栅单色仪处于终止位置时的结构示意图；
[0021]图中:1 一第一光栅、2—第二光栅、3—第一入口狭缝、4一第一出口狭缝、5—第二入口狭缝、6—第二出口狭缝、7—正弦臂、8—正弦机构顶块、9一步进电机、10一转动轴、11一框架。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一