[實(shí)用新型]可見(jiàn)光、近紅外光光譜分析測(cè)量?jī)x

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720093965.5
• 申請(qǐng)日: 2007-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201045610Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金英俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金英俊
• 主分類號(hào): G01N21/27
• 分類號(hào): G01N21/27
• 代理公司: 延邊科友專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 崔在吉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種測(cè)量和分析可見(jiàn)光到近紅外光全譜段的光譜分析測(cè)量?jī)x，具體涉及一種可見(jiàn)光到近紅外光全譜380nm～2500nm段光譜范圍內(nèi)在線和現(xiàn)場(chǎng)分析的光譜分析測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著光譜分析技術(shù)發(fā)展，近紅外光譜780～2500nm分析測(cè)量技術(shù)現(xiàn)在已進(jìn)入白炙化時(shí)期，但是也有些領(lǐng)域仍需要可見(jiàn)光進(jìn)行樣品色度和光度的分析，因此380nm～2500nm全譜段分析測(cè)量?jī)x有著廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)外美國(guó)ASD公司提供的labspecpro型儀器為代表，其不足之處主要是測(cè)量時(shí)受外界光的干擾，而且價(jià)格昂貴，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?8124798.9的“一種在線近紅外多成分的測(cè)量方法及儀器”的專利公開(kāi)了采用四波長(zhǎng)雙光路八光束的測(cè)量方法及系統(tǒng)，其缺點(diǎn)是只有四個(gè)波長(zhǎng)，不適合光譜的全波段分析，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3127633.4的“便攜式近紅外礦物分析儀”的專利和申請(qǐng)?zhí)?00420025072.3的“便攜式近紅外分析儀”的專利公開(kāi)了一種小型適合攜帶的光柵掃描型近紅外光譜儀，其存在的問(wèn)題是測(cè)量速度慢(70秒)和波長(zhǎng)范圍只在近紅外區(qū)域，不適合在線快速測(cè)量。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?2125852.X的“在線近紅外光譜儀”的專利公開(kāi)了一種采用線陣電荷耦合器件作為接受元件實(shí)現(xiàn)光譜的快速測(cè)量，其優(yōu)點(diǎn)是儀器具有波長(zhǎng)穩(wěn)定和速度快的特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)會(huì)受到外界雜散光干擾，探測(cè)器每個(gè)像元小，測(cè)得的譜線信噪比不高，同時(shí)在近紅外譜段的線陣電荷耦合器件價(jià)格相當(dāng)昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種降低機(jī)械磨損、掃描速度快、性價(jià)比高、體積小、重量輕、適合野外小型并便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線測(cè)量的可見(jiàn)光、近紅外光譜測(cè)量?jī)x。

本實(shí)用新型是以如下方式實(shí)現(xiàn)的；包括光源、沿光路設(shè)有的聚透鏡、濾光片、光柵單色儀以及與其光路的輸出端上的光纖連接測(cè)量組件、測(cè)量組件輸出端上兩條光纖中的一路光纖連接有耦合測(cè)量光(可見(jiàn)光～短波近紅外)光纖連接件、硅光探測(cè)器、低噪聲前置放大器、信號(hào)線插座、連接前置放大器至信號(hào)處理板信號(hào)線、信號(hào)處理板的輸入端，另一路光纖連接有耦合測(cè)量光(近紅外)光纖連接件、InGaAs探測(cè)器、低噪聲前置放大器、信號(hào)線插座、連接前置放大器至信號(hào)處理板信號(hào)線、信號(hào)處理板的輸入端，信號(hào)處理板的電路輸出端上連接有數(shù)據(jù)通訊線以及上位測(cè)量計(jì)算機(jī)。

所述的光源包括內(nèi)設(shè)有光源燈并設(shè)有透光口的光源罩一側(cè)設(shè)有內(nèi)設(shè)隔熱圈的儀器殼體，光源罩的側(cè)面上裝有的半導(dǎo)體制冷器件外側(cè)連接有罩式散熱片，罩式散熱片內(nèi)側(cè)裝有的電機(jī)軸上設(shè)有風(fēng)扇。光源燈包括鹵鎢燈、汞燈、氘燈、能斯特紅外光源、激光中的任何一種光源。

所述的光柵單色儀由光路上設(shè)有的準(zhǔn)直鏡、光柵和成像凹面鏡所組成，其分光光路包括水平式成像單色儀或交叉式成像單色儀，水平式成像單色儀包括左側(cè)的光柵、右側(cè)上部和下部設(shè)有的準(zhǔn)直凹面鏡和成像凹面鏡。交叉式成像單色儀包括左側(cè)的光柵、右側(cè)上部和下部設(shè)有的準(zhǔn)直凹面鏡和成像凹面鏡，所述的光柵單色儀還包括光路上設(shè)有的光柵掃描裝置。

所述的光柵掃描裝置包括支架上設(shè)有的直流電機(jī)和光電編碼器、支架上設(shè)有的基底板以及電機(jī)軸兩段上裝有的軸承、軸承之間設(shè)有的隔圈和電機(jī)軸上裝有的旋轉(zhuǎn)架、旋轉(zhuǎn)架上設(shè)有的光柵架和光柵，所述的直流電機(jī)帶動(dòng)光柵掃描機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)架，通過(guò)編碼器反饋記錄波長(zhǎng)掃描的位置。

所述的測(cè)量組件包括反射式測(cè)量組件、積分球漫反射測(cè)量組件或透射測(cè)量組件，反射式測(cè)量組件由外架上部設(shè)有的樣品保護(hù)鏡、外架內(nèi)部設(shè)有的左聚焦透鏡和右聚焦透鏡以及輸入端穿透外架底部和兩側(cè)的光纖所構(gòu)成，積分球漫反射測(cè)量組件由積分球上部設(shè)有的樣品保護(hù)鏡、積分球底部?jī)蓚?cè)設(shè)有的左聚焦透鏡和右聚焦透鏡以及輸入端對(duì)應(yīng)樣品鏡片的光纖所構(gòu)成，光纖的輸出段連接測(cè)量組件，透射測(cè)量組件由外圍結(jié)構(gòu)架內(nèi)側(cè)設(shè)有的樣品池、右側(cè)設(shè)有的反射棱鏡、樣品池左側(cè)設(shè)有的單光纖和雙光纖所構(gòu)成。

所述的光源可采用內(nèi)置的光源，也可采用外置輸入光。內(nèi)置光源是光源通過(guò)透鏡聚焦在單色儀入射狹縫口處，經(jīng)分光后出色的光，經(jīng)光纖到樣品，樣品吸收反射的光又通過(guò)光纖耦合到探測(cè)器來(lái)測(cè)量樣品的吸收反射光譜。外置光源輸入包括：1、光通過(guò)光纖耦合到單色儀入射狹縫處，其余相同內(nèi)置光源光路；2、被測(cè)量光經(jīng)光纖耦合到單色儀入射狹縫處，經(jīng)單色儀分出的光直接耦合到探測(cè)器上測(cè)量入射光的光譜；3、被測(cè)量目標(biāo)經(jīng)過(guò)望遠(yuǎn)或顯微系統(tǒng)進(jìn)入單色儀的狹縫，經(jīng)單色儀分出的光直接耦合到探測(cè)器上測(cè)量入射光的光譜，從而實(shí)現(xiàn)遙感或顯微測(cè)量。