[發(fā)明專利]阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀檢測(cè)光的方法及光譜儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810239143.2
• 申請(qǐng)日: 2008-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101419164A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華夏科創(chuàng)儀器技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/45
• 分類號(hào): G01N21/45
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張 濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光譜分析設(shè)備，特別是一種近紅外光譜分析設(shè)備。

背景技術(shù)

近紅外(NIR)分析技術(shù)是近年來(lái)分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù)，它的出現(xiàn)可以說(shuō)帶來(lái)了又一次分析技術(shù)的革命。近紅外光譜的應(yīng)用在兩個(gè)世紀(jì)前已被人們發(fā)現(xiàn)，但是由于物質(zhì)在該譜區(qū)的倍頻和合頻吸收信號(hào)弱，譜帶重疊，解析復(fù)雜，受當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平限制，近紅外光譜“沉睡”了近一個(gè)半世紀(jì)。直到20世紀(jì)50年代，隨著高性能的商品化儀器的出現(xiàn)及Norris等人所做的大量工作，使得近紅外光譜技術(shù)曾經(jīng)在農(nóng)副產(chǎn)品分析中得到應(yīng)用。到60年代中后期，由于經(jīng)典近紅外光譜分析技術(shù)暴露出的靈敏度低、抗干擾性差的弱點(diǎn)，使人們淡漠了該技術(shù)在分析測(cè)試中的應(yīng)用，從此，近紅外光譜分析技術(shù)的發(fā)展又進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)沉默的時(shí)期。20世紀(jì)80年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了分析儀器的數(shù)字化和化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展，通過(guò)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測(cè)樣技術(shù)上所獨(dú)有的特點(diǎn)，使人們重新認(rèn)識(shí)了近紅外光譜的價(jià)值，近紅外光譜在各領(lǐng)域中的應(yīng)用(NIR)分析技術(shù)是近年來(lái)分析化學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的高新分析技術(shù)，越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外分析專家的注目，在分析化學(xué)領(lǐng)域被譽(yù)為分析“巨人”。

現(xiàn)有阿達(dá)瑪變換近紅外光譜分析儀(簡(jiǎn)稱阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀)檢測(cè)光的部分常采用圖1所示的技術(shù)方案，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：透過(guò)樣品的入射光通過(guò)入射點(diǎn)1進(jìn)入到分析儀的光路系統(tǒng)，入射光經(jīng)過(guò)凹鏡2準(zhǔn)直后投射到光柵3，凹鏡2投射的光經(jīng)過(guò)光柵3發(fā)生衍射并反射到凹鏡4，凹鏡4將光柵3反射的發(fā)生衍射的光準(zhǔn)直后反射到微鏡陣列5，微鏡陣列5對(duì)凹鏡4反射來(lái)的光進(jìn)行調(diào)制后反射到檢測(cè)器6實(shí)現(xiàn)對(duì)光的檢測(cè)。

現(xiàn)有阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀檢測(cè)光的部分在微鏡陣列5調(diào)制后將光反射到檢測(cè)器6，這需要在分析儀中留有足夠的空間作為光反射的通路，增加了分析儀的體積，特別是由于成本因素，現(xiàn)階段比較多的采用單檢測(cè)器，這就需要在微鏡陣列和單檢測(cè)器間增設(shè)將聚光的部件將光聚焦到單檢測(cè)器上，因此又進(jìn)一步增加了分析儀的體積。阿達(dá)瑪變換近紅外光譜分析儀常會(huì)在野外應(yīng)用(如石油化工行業(yè)的油品分析)，過(guò)大體積顯然不利于運(yùn)輸，另外過(guò)大體積的分析儀在運(yùn)輸過(guò)程中更容易受到碰撞，影響儀器的測(cè)試精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了降低阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀的體積，本發(fā)明提供了一種阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀檢測(cè)光的方法，可以有效減少光譜儀的體積。

本發(fā)明的另一目的是提供可以實(shí)現(xiàn)上述方法的阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀檢測(cè)光的方法，包括透過(guò)樣品的入射光被準(zhǔn)直后投射到光柵的步驟、投射到光柵的光發(fā)生第一次衍射并經(jīng)準(zhǔn)直后投射到微鏡陣列的步驟，還包括如下步驟：

A、經(jīng)微鏡陣列調(diào)制并反射的光被準(zhǔn)直后投射到所述光柵進(jìn)行第二次衍射；

B、聚焦步驟A第二次衍射的光到檢測(cè)器；

所述準(zhǔn)直和聚焦步驟采用凹鏡反射實(shí)現(xiàn)，用凹鏡反射實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)直步驟包括入射光被準(zhǔn)直、第一次衍射后準(zhǔn)直及步驟A中的準(zhǔn)直步驟；所述微鏡陣列采用反射式微鏡陣列，所述光柵采用反射式光柵。

阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀，包括入射光路上依次設(shè)置的第一凹鏡、光柵、第二凹鏡和微鏡陣列，還包括設(shè)置在入射光入射口附近的檢測(cè)器，所述第一凹鏡、光柵、第二凹鏡和微鏡陣列均為反射式器件；入射光射到第一凹鏡被準(zhǔn)直并反射出a光；a光射到光柵被衍射并反射出b光；b光射到第二凹鏡被準(zhǔn)直后反射出c光；c光射到微鏡陣列被調(diào)制并反射出d光；d光射到第二凹鏡被準(zhǔn)直并反射出e光；e光射到所述光柵被衍射并反射出f光；f光射到第一凹鏡被準(zhǔn)直后反射到所述檢測(cè)器。

另一種阿達(dá)瑪變換近紅外光譜儀，包括入射光路上依次設(shè)置的第一凹鏡、光柵、第二凹鏡和微鏡陣列，還包括設(shè)置在入射光入射口附近的檢測(cè)器，所述第一凹鏡、光柵、第二凹鏡和微鏡陣列均為反射式器件；入射光射到第一凹鏡被準(zhǔn)直并反射出a光；a光射到光柵被衍射并反射出b光；b光射到第二凹鏡被準(zhǔn)直后反射出c光；c光射到所述微鏡陣列被調(diào)制并反射出d光；還包括在d光光路上依次設(shè)置的第三凹鏡與第四凹鏡，第三凹鏡與第四凹鏡均為反射式器件；d光射到第三凹鏡被準(zhǔn)直并反射出e光；e光射到所述光柵被衍射并反射出f光；f光射到第四凹鏡被準(zhǔn)直后反射到所述檢測(cè)器。

本發(fā)明的技術(shù)效果：