[實用新型]一種阿達瑪變換光譜儀

有效

• 申請號: 201320334937.3
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203323874U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張新民
• 申請（專利權）人: 北京華夏科創儀器技術有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 王桂霞

技術領域

本實用新型涉及光學領域。具體為一種阿達瑪變換光譜儀。

背景技術

目前，可見光譜儀器根據其分光原理可以分為二大類:一類是傳統光學分光技術，另一類是現代數字變換光譜技術。傳統光學分光技術有濾光片分光、光柵分光、二極管陣列檢測和聲光調諧。現代數字變換光譜技術有傅立葉變換和阿達瑪變換。現代數字變換光譜技術主要是采用傅立葉變換實現分光的光譜技術，它具有光通量大，所得光譜圖的信噪比高，采集光譜數據點多，所得樣品的光譜信息豐富，掃描速度快等優點，但由于其干涉器有運動部件，因此，其關鍵部件在運動過程中易磨損，同時也導致儀器抗振性能較差。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題在于克服現有的數字變換光譜儀具有運動部件因而易磨損且抗震性也較差的缺點，提供一種不易磨損且抗震性好的阿達瑪變換光譜儀。

本實用新型的阿達瑪變換光譜儀，包括光機和控制裝置，所述光機包括用于容納樣品的樣品池、照射樣品的光源、接收所述樣品的反射光并對其進行準直的聚光鏡、允許準直后的光線通過的入射狹縫、接收從所述入射狹縫射進的光線并將其準直成為平行光的第一球面鏡、使所述平行光發生衍射的光柵、對衍射的光線進行成像的第二球面鏡、接收所述成像并對光線的光譜進行光學調制的微鏡陣列、對所述微鏡陣列調制后的光線進行聚焦的第三球面鏡和接收經所述第三球面鏡聚焦的光線并將其轉化成為電信號的檢測器，所述控制裝置包括與所述檢測器連接的數據采集器、與所述微鏡陣列連接的微鏡陣列控制裝置和與所述數據采集器和微鏡陣列控制裝置均連接的現場可編程門陣列控制裝置。

作為優選，所述微鏡陣列包括多個微鏡，每個所述微鏡的表面鍍有鋁層。

作為優選，所述阿達瑪變換光譜儀還包括通過網絡與所述現場可編程門陣列控制裝置通信的上位機。

本實用新型的阿達瑪變換光譜儀和現有技術相比，具有以下有益效果：

1、本實用新型的阿達瑪變換光譜儀由于沒有運動部件，因而抗振性能好，結構設計簡單小巧。

2、微鏡表面鍍有鋁材料，防潮性能好。

3、控制裝置還包括通過網絡與現場可編程門陣列控制裝置通信的上位機，可實現對阿達瑪變換光譜儀的遠程控制，并使得控制更方便。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的阿達瑪變換光譜儀的結構框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供的阿達瑪變換光譜儀，包括光機和控制裝置，其中，所述光機包括樣品池、光源、聚光鏡、入射狹縫、第一球面鏡、光柵、第二球面鏡、微鏡陣列、第三球面鏡和檢測器。其中，樣品池用于容納樣品，樣品一般會被放置在比色皿中，將比色皿放入樣品池中并對比色皿進行夾緊固定。光源用來照射樣品，樣品接收到光源的光線并對光線進行反射。聚光鏡接收所述樣品的反射光并對其進行準直。準直后的光線通過入射狹縫，入射狹縫用來調整入射光的純度和強度。第一球面鏡接收從所述入射狹縫射進的光線并將其準直成為平行光。光柵使所述平行光發生衍射，使不同波長的光線分離開。第二球面鏡使衍射后的光線進行成像在微鏡陣列上，所述微鏡陣列包括多個微鏡，每個微鏡構成一個微小單元，在本實施例中，每個所述微鏡的表面均鍍有鋁層。每個微小單元分別與不同波長的光譜相對應，在控制裝置的控制下，按照阿達瑪循環編碼方式，所有波長的光譜被微鏡陣列進行光學調制。第三球面鏡對所述微鏡陣列調制后的光線進行聚焦，檢測器接收經所述第三球面鏡聚焦的光線并將接收到的光信號轉化成為電信號。

所述控制裝置包括微鏡陣列控制裝置、數據采集器和現場可編程門陣列控制裝置。其中，微鏡陣列控制裝置與微鏡陣列連接，用于控制微鏡陣列的微鏡的旋轉或平移，從而使不同波長的光譜分離。數據采集器與檢測器連接，用于接收檢測器發送的電信號將電信號放大后進行A/D轉換（模數轉換）并將數據傳送給現場可編程門陣列控制裝置，即FPGA控制裝置，如圖1所示。現場可編程門陣列控制裝置與數據采集器和微鏡陣列控制裝置均連接。

控制裝置還包括通過網絡與現場可編程門陣列控制裝置通信的上位機，在本實施例中上位機為PC機，上位機與現場可編程門陣列控制裝置可通過USB串口或者RS232串口通信。上位機可根據需要設置多個界面，如，儀器校準界面、樣品分析界面、數據管理界面、譜圖或表格界面等。通過對界面的操作可實現阿達瑪變換可見光譜儀的各種操作。