[發(fā)明專利]一種紫外可見近紅外旋光率的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010285215.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN101957310A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 連潔;吳仕梁;官文櫟;宋平;高尚;馬崢;王曉;王英順;張華年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/21
• 分類號(hào): G01N21/21;G01N21/59
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種紫外可見近紅外(190nm～2500nm)旋光率的測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，屬于光譜式旋光率測(cè)量領(lǐng)域。可用于非接觸方式測(cè)量旋光物質(zhì)(溶液、晶體等)在各個(gè)入射波長(zhǎng)下的旋光角，進(jìn)而得到該物質(zhì)的旋光率及旋光率色散曲線。

背景技術(shù)

在現(xiàn)實(shí)生活中，很多物質(zhì)具有旋光性。如一些晶體、藥物及一些液體物質(zhì)。因此，旋光特性被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的識(shí)別、濃度的判斷和純度的檢驗(yàn)當(dāng)中，也可以用于一些具體的裝置(如單通光閘)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。一般的旋光測(cè)量裝置是采用單一波長(zhǎng)入射，在樣品兩側(cè)設(shè)置起偏器和檢偏器，在檢偏器后用光電探測(cè)器對(duì)透過來的光進(jìn)行測(cè)量，調(diào)整檢偏器使檢偏器的透射方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過對(duì)光電探測(cè)器輸出信號(hào)的分析，分別測(cè)出有旋光物質(zhì)的消光點(diǎn)和沒有旋光性物質(zhì)的消光點(diǎn)，就可計(jì)算出旋光角，進(jìn)而得到旋光率。2004年12月29日公開的200410016007.9號(hào)中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中公布的一種高精度的旋光角測(cè)量裝置和測(cè)量方法。通過雙光路的方式，參考光路和物光路測(cè)量信號(hào)被輸入除法器后輸入鎖相放大器，利用計(jì)算機(jī)擬合的方法測(cè)得信號(hào)的消光點(diǎn)，只要測(cè)出未放待測(cè)樣品前和放入待測(cè)樣品后的消光點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的角度值就能夠計(jì)算得到樣品的旋光角。然而，該測(cè)量方法在測(cè)量過程中存在一些缺點(diǎn)或者不足。例如：(1)測(cè)量之前需要事先辨別出樣品是左旋還是右旋；(2)旋光角只能在0～180°的范圍內(nèi)變化，因此對(duì)樣品的厚度就會(huì)有限制；(3)對(duì)旋光角度較小的樣品的精確測(cè)量較為困難(4)只能測(cè)量某個(gè)特定波長(zhǎng)下的旋光角；(5)難以得到物質(zhì)的旋光率色散曲線。在本發(fā)明專利申請(qǐng)當(dāng)中，我們將光譜式測(cè)量引入到實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，從而有效的解決了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明提出了一種紫外可見近紅外(190nm～2500nm)旋光率的測(cè)量裝置(如圖1所示)及測(cè)量方法。該方法可以實(shí)現(xiàn)紫外可見光區(qū)的雙光束式的測(cè)量以及近紅外光區(qū)的單光束式測(cè)量。并且該裝置受外部環(huán)境影響小，重復(fù)性好，測(cè)量靈敏度和測(cè)量精度高。

本發(fā)明是由如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種紫外可見近紅外旋光率的測(cè)量裝置，包括穩(wěn)壓電源、光源、準(zhǔn)直分光部分與檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于光源后面放置準(zhǔn)直分光部分，準(zhǔn)直分光部分后面連接檢測(cè)系統(tǒng)；其中紫外可見光區(qū)的雙光束式的測(cè)量中準(zhǔn)直分光部分依次排列為：準(zhǔn)直鏡1、狹縫1、準(zhǔn)直鏡2、準(zhǔn)直鏡3、狹縫2、準(zhǔn)直鏡4、準(zhǔn)直鏡5、分光光柵、準(zhǔn)直鏡6、準(zhǔn)直鏡7和斬光器1，經(jīng)過斬光器1后面光路分為參考光和物光光路，參考光光路中依次放置準(zhǔn)直鏡8、參比池、準(zhǔn)直鏡10和光電探測(cè)器；物光光路中依次放置準(zhǔn)直鏡9、起偏器、樣品池、檢偏器、準(zhǔn)直鏡11、準(zhǔn)直鏡12和光電探測(cè)器；近紅外光區(qū)的單光束式測(cè)量中準(zhǔn)直分光部分依次排列為：準(zhǔn)直鏡1、狹縫1、準(zhǔn)直鏡2、準(zhǔn)直鏡3、狹縫2、準(zhǔn)直鏡4、斬光器2、準(zhǔn)直鏡13、分光光柵、準(zhǔn)直鏡14、濾光片輪、準(zhǔn)直鏡15、準(zhǔn)直鏡9、起偏器、樣品池、檢偏器、準(zhǔn)直鏡11、準(zhǔn)直鏡12和光電探測(cè)器；檢測(cè)系統(tǒng)包括光電探測(cè)器、鎖相放大器、PC機(jī)及斬光器控制器，其中光電探測(cè)器輸出端連接到鎖相放大器，鎖相放大器和PC機(jī)相連接；斬光器控制器分別連接到斬光器2和鎖相放大器上，以控制斬光器2的頻率并把頻率信號(hào)提供給鎖相放大器；穩(wěn)壓電源連接到光源、光電探測(cè)器、鎖相放大器、PC機(jī)、斬光器控制器及斬光器為其供電。

所述的光源是由氘燈、鎢燈和碳硅棒組成，提供紫外、可見和近紅外的連續(xù)光譜(190nm～2500nm)。

所述的光電探測(cè)器是硅光電池和硫化鉛光敏電阻，其光譜分別對(duì)應(yīng)于紫外、可見光區(qū)的光譜范圍190nm～1100nm和近紅外光區(qū)的光譜范圍800nm～2900nm。