微型光谱快速分析仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及分析仪器技术领域，具体涉及一种微型光谱快速分析仪。
【背景技术】
[0002]光谱仪是一种重要而常用的科学仪器，用于对光源和物质进行精密的分析。传统紫外可见光谱仪采用波长扫描机构，实现波长的扫描，采用光电倍增管作为光电接收器件，一次只能接收一个波长的单色光，仪器有入射狭缝和出射狭缝，样品池位于单色光路上。由于需要波长的扫描，步进电机一次转动只能进行一个波长的测量。因此完成整个光谱范围的测量时间较长，一般需要在数十秒左右。同时，为使输出光束的波长按线性变化，以获得波长坐标为均匀刻度的谱图，一般波长扫描机构采用凸轮机构、正弦机构、余割机构等。扫描机构与光栅座连接，可使光栅工作面绕其中心轴旋转。正弦机构是波长扫描机构的最常用的一种，它能令与单色光衍射角正弦成正比的波长输出读数变成简单的线性。目前多数分光计和原子吸收等光谱仪器的波长扫描使用正弦机构。正弦机构是机械系统中杠杆传动中的一种，它要求精密度高和可靠性高的特点，因此加工、装配难度大，成本高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种微型光谱快速分析仪。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种微型光谱快速分析仪:
[0005]包括有壳体，所述壳体侧壁上开有供光射入的狭缝，所述壳体内腔中设有准直镜，所述准直镜位于经狭缝入射的光的入射光路上，并将入射的光准直后再反射；所述壳体内腔中还设有光栅以及聚焦镜，所述光栅位于准直镜反射光的光路上，并将准直镜反射光分光后再次反射，所述聚焦镜位于光栅反射光的光路上，并将光栅反射光聚焦后再次反射；所述壳体内腔中还包括有探测器，所述聚焦镜反射光聚焦后会聚于安装于箱体内的探测器上；所述壳体内腔中还包括有信号放大器、处理器，所述聚焦后会聚于安装于箱体内探测器上的反射光经过连接的信号放大器、处理器成为数字信息。
[0006]优选的，所述探测器采用线阵CXD探测器。
[0007]优选的，所述线阵CCD探测器为具有高量子效率、可编程增益放大和高速16位AD转换，具有较大的动态范围的探测器。
[0008]优选的，所述狭缝为镀膜狭缝。
[0009]优选的，所述镀膜狭缝和密封圈压制封装。
[0010]优选的，所述壳体侧壁上还有USB接口。
[0011]相对于现有技术，本实用新型技术方案的有益效果是:
[0012]1、高速控制技术、最短能在Ims积分时间完成测试(传统的光谱分析仪系统结构复杂，需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，测量速度慢);
[0013]2、光栅固定不扫描，保证光学系统稳定，长时间使用不需要重新校准(传统的光谱分析仪需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描，时间久了会产生机械偏移，必须重新校准)；
[0014]3、体积小、重量轻，方便用户将光谱仪置于系统之中和带到室外检测(传统的光谱分析仪体积大，只能在室内进行检测);
[0015]4、通过光纤传导光信号，可脱离样品室测量，方便在线实时检测(传统的光谱分析仪光路固定，只能在样品室测量)。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型中微型光谱快速分析仪的结构示意图。
[0017]图中，I为聚焦镜，2为准直镜，3为信号放大器，4为光栅，5为探测器，6为狭缝，7为处理器，8为USB接口。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型的作进一步的说明。但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本实用新型采用的材料和加工方法为本技术领域常用材料和加工方法。
[0019]如图1，光谱分析仪，包括有壳体，壳体侧壁上开有供光射入的狭缝6，壳体内腔中设有准直镜2，准直镜2位于经狭缝6入射的光的入射光路上，并将入射的光准直后再反射；壳体内腔中还设有光栅4以及聚焦镜I，壳体内腔中安装有电机3驱动的光栅座，光栅4安装在光栅座上。光栅4位于准直镜2反射光的光路上，并将准直镜2反射光分光后再次反射，聚焦镜I位于光栅4反射光的光路上，并将光栅4反射光聚焦后再次反射；壳体内腔中还包括有探测器5，聚焦镜I反射光聚焦后会聚于探测器5上，壳体内腔中还包括有信号放大器3、处理器7，所述聚焦后会聚于安装于箱体内探测器上的反射光经过连接的信号放大器3、处理器7成为数字信息。
[0020]作为具体实施例的改进，所述探测器5采用线阵CXD探测器。
[0021]作为具体实施例的改进，所述线阵CCD探测器为具有高量子效率、可编程增益放大和高速16位AD转换，具有较大的动态范围的探测器。
[0022]作为具体实施例的改进，所述狭缝6为镀膜狭缝。
[0023]作为具体实施例的改进，所述镀膜狭缝和密封圈压制封装。
[0024]作为具体实施例的改进，所述壳体侧壁上还有USB接口 8。
[0025]本实用新型涉及的光谱分析仪，它的基本工作原理及优点为:信号光由狭缝6进入，先经准直镜2，使狭缝6发出的光线变为平行光。然后由一块光栅4把该准直光按波长分散成许多光束，再经聚焦镜I在焦平面上形成一系列入射狭缝的像，其中每一点对应于某一特定波长，最后部分光谱的像就被投射到一块CCD探测器阵列5上。采用线阵CCD探测器，具有高量子效率；可编程增益放大和高速16位AD转换，具有较大的动态范围；镀膜狭缝和密封圈压制封装，密闭性好、杂散光小，采用了标志位技术和高速控制技术，，可广泛应用于环境检测、工业生产、食品、医药、农业、地矿、各种分析仪器等。
[0026]本实用新型的产品特点为:
[0027]1、高分辨率光学平台、在不增大光谱仪自身体积情况下达到最高分辨率跟灵敏度。
[0028]2、全谱段技术，最宽谱段范围可达到400-1000nm。
[0029]3、高速控制技术、最短能在Ims积分时间完成测试。
[0030]4、光栅固定不扫描，保证光学系统稳定体积小、重量轻，方便用户将光谱仪置于系统之中。
[0031]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种微型光谱快速分析仪，包括有壳体，其特征在于:所述壳体侧壁上开有供光射入的狭缝，所述壳体内腔中设有准直镜，所述准直镜位于经狭缝入射的光的入射光路上，并将入射的光准直后再反射；所述壳体内腔中还设有光栅以及聚焦镜，所述光栅位于准直镜反射光的光路上，并将准直镜反射光分光后再次反射，所述聚焦镜位于光栅反射光的光路上，并将光栅反射光聚焦后再次反射；所述壳体内腔中还包括有探测器，所述聚焦镜反射光聚焦后会聚于安装于箱体内的探测器上；所述壳体内腔中还包括有信号放大器、处理器，所述会聚于安装于箱体内探测器上的反射光经过连接的信号放大器、处理器成为数字信息。2.根据权利要求1所述的微型光谱快速分析仪，其特征在于:所述探测器采用线阵CCD探测器。3.根据权利要求2所述的微型光谱快速分析仪，其特征在于:所述线阵CCD探测器为具有高量子效率、可编程增益放大和高速16位AD转换，具有较大的动态范围的探测器。4.根据权利要求1所述的微型光谱快速分析仪，其特征在于:所述狭缝为镀膜狭缝。5.根据权利要求4所述的微型光谱快速分析仪，其特征在于:所述镀膜狭缝和密封圈压制封装。6.根据权利要求1所述的微型光谱快速分析仪，其特征在于:所述壳体侧壁上还有USB接口。
【专利摘要】一种微型光谱快速分析仪，包括有壳体，壳体侧壁上开有供光射入的狭缝，壳体内腔中设有准直镜，准直镜位于经狭缝入射的光的入射光路上，并将入射的光准直后再反射；壳体内腔中还设有光栅以及聚焦镜，光栅位于准直镜反射光的光路上，并将准直镜反射光分光后再次反射，聚焦镜位于光栅反射光的光路上，并将光栅反射光聚焦后再次反射；壳体内腔中还包括有探测器，聚焦镜反射光聚焦后会聚于安装于箱体内的探测器上；所述壳体内腔中还包括有信号放大器、处理器，会聚于安装于箱体内探测器上的反射光经过连接的信号放大器、处理器成为数字信息。本实用新型体积小、重量轻，通过光纤传导光信号，可脱离样品室测量，方便在线实时检测。
【IPC分类】G01N21/31, G01J3/28
【公开号】CN204924932
【申请号】CN201520729022
【发明人】蔡晓东
【申请人】广州景颐光电科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月18日