[發(fā)明專利]分光鏡裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880014165.7
• 申請日: 2008-05-02
• 公開（公告）號: CN101675326A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 布賴恩·約翰·愛德華·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞尼斯豪公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/44
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 溫 旭;郝傳鑫

1.一種分光鏡裝置，包括：

光源，用于照亮樣本從而從所述樣本產(chǎn)生散射光的光譜；

檢測器，用于檢測所述散射光，所述檢測器包括至少一列或一行檢 測元件和輸出寄存器，每個檢測元件根據(jù)入射在它上面的光強度累積數(shù) 據(jù)，所述輸出寄存器包括一行存儲元件，所述存儲元件用于從所述檢測 元件接收數(shù)據(jù)；以及

擴散裝置，用于分析從所述樣本接收到的光譜并沿著所述檢測器對 其進行擴散；

其中：

所述分光鏡裝置設(shè)置為移動所述擴散裝置，使得所述光譜在所述擴 散的方向上移動；

其特征在于，所述輸出寄存器設(shè)置為與所述擴散的方向相平行，所 述分光鏡裝置還設(shè)置為將所述數(shù)據(jù)從所述輸出寄存器的一個存儲元件 移動到下一個存儲元件，使得在光譜中給定波數(shù)的數(shù)據(jù)在其通過輸出寄 存器移動時與光譜的移動同步地持續(xù)累積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分光鏡裝置，其中，所述分光鏡裝置設(shè) 置為將所述行或列的檢測元件暴露到至少一部分的光譜，并且將數(shù)據(jù)從 所述行或列的檢測元件讀取到所述輸出寄存器的相應(yīng)存儲元件中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分光鏡裝置，其中，重復(fù)所述暴露過程， 并且在光譜移動時將數(shù)據(jù)讀入所述輸出寄存器的相應(yīng)存儲元件中。

4.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的分光鏡裝置，其中，所述擴散裝 置連續(xù)地移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分光鏡裝置，其中，所述檢測器包括二 維陣列的檢測元件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分光鏡裝置，其中，所述檢測器為電荷 耦合器件。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的分光鏡裝置，其中，多個行或列的 檢測元件暴露到光譜，并且在輸出寄存器中將來自所述多個行或列的數(shù) 據(jù)組合到一起。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分光鏡裝置，所述分光鏡裝置設(shè)置為清 除整個檢測器陣列的電荷，從而消除任何累積的噪聲。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分光鏡裝置，所述分光鏡裝置設(shè)置為將 數(shù)據(jù)從n行或列移位到所述輸出寄存器中，然后清除n+1行或列的檢測 器陣列的電荷。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分光鏡裝置，所述分光鏡裝置設(shè)置為清 除電荷耦合器件未使用部分的電荷。

11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的分光鏡裝置，其中，通 過將電荷移離所述輸出寄存器，將電荷從所述檢測器清除。

12.一種操作分光鏡裝置的方法，所述分光鏡裝置包括：光源，用 于照亮樣本從而從所述樣本產(chǎn)生散射光的光譜；檢測器，用于檢測所述 散射光，所述檢測器包括至少一列或一行檢測元件和輸出寄存器，每個 檢測元件根據(jù)入射在它上面的光強度累積數(shù)據(jù)，所述輸出寄存器包括一 行存儲元件，所述存儲元件用于從所述檢測元件接收數(shù)據(jù)；以及擴散裝 置，用于分析從所述樣本接收到的光譜并沿著所述檢測器對其進行擴 散；其中，所述輸出寄存器設(shè)置為與所述擴散的方向相平行；所述方法 包括：

將所述至少一列或一行檢測元件暴露至散射光的光譜；

將數(shù)據(jù)從所述至少一列或一行檢測元件移入所述輸出寄存器；

移動所述擴散裝置，使得散射光的光譜在擴散的方向上移動；以及

將數(shù)據(jù)從所述輸出寄存器的一個存儲元件移動到下一個存儲元件， 使得在光譜中給定波數(shù)的數(shù)據(jù)在其通過輸出寄存器移動時與光譜的移 動同步地持續(xù)累積。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括步驟：清除整 個檢測器陣列的電荷。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述清除整個檢測器陣 列的電荷的步驟包括將電荷移離所述輸出寄存器。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述分光鏡裝置的所述檢測器 包括二維陣列的檢測元件，其中，將數(shù)據(jù)從至少一列或一行檢測元件移 入所述輸出寄存器的步驟包括：在所述輸出寄存器中將來自n行或列的 數(shù)據(jù)組合在一起，其中，所述方法還包括步驟：

在已經(jīng)將來自n行或列的檢測元件的數(shù)據(jù)在所述輸出寄存器中組合 到一起之后，將來自n+1行或列的檢測元件移離所述輸出寄存器。