[實用新型]一種適用于微痕量爆炸物熒光檢測的光學組件

有效

• 申請號: 201320384267.6
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203337549U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 辛云宏;董樂明;陳彥濤;劉太宏;房喻
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 曹宇飛

技術領域

本實用新型屬于光學技術領域，特別涉及一種適用于熒光爆炸物探測儀器的光學系統。

技術領域

目前，微痕量爆炸物檢測設備核心元器件大多時都采用光電倍增管作為感光元器件，其價格昂貴、帶電情況下見光易損，并且很少有完整、成型的光路系統，光靈敏度達不到要求，穩定性不夠，容易出現誤報或者漏報等缺點。而且，大部分常規做法是將化學傳感膜置放于比色皿之中，由于比色皿體積較大，若將化學膜傳感器置于其中，不但安裝不方便且無法將化學薄膜穩固地固定于比色皿中，化學傳感膜被激發后產生熒光信號，由光敏二極管感應生成的光電信號淹沒在系統背景噪聲中，降低了信號的信噪比，不利于有益信號的提取，容易造成傳感器偏離原位、檢測信號不穩定等。

爆炸物的微痕量檢測中，如何提取變化的微弱熒光信號成為影響儀器性能的一個重要問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種外界干擾低、能夠較大程度的提取有用微弱熒光信號，可大幅度提高儀器靈敏度，并增強系統穩定性和檢測精確度的適用于微痕量爆炸物熒光檢測的光學組件。

為了解決上述技術問題本實用新型采用的技術方案是：在光發射器的出射方向上設置有熒光傳感組件，在熒光傳感組件的熒光出射方向上設置有光接收器，光發射器的光出射光軸與光接收器的熒光出射光軸之間的夾角為45°夾角；

所述光發射器為：在第一鏡筒內沿著光的入射方向同一光軸上依次設置有發射光源、第一聚焦透鏡以及第一窄帶濾光片，第一聚焦透鏡為平凸透鏡，凸面正對第一窄帶濾光片，發射光源與第一聚焦透鏡中心距離為5～15mm，第一聚焦透鏡與第一窄帶濾光片的中心距離為2～20mm；

所述光接收器為：在第二鏡筒內沿著熒光的出射方向在同一光軸上依次設置有第二濾光片、聚光透鏡、第二聚焦透鏡以及光敏二極管，所述聚光透鏡是雙凸透鏡，第二聚焦透鏡為平凸透鏡，其凸面正對聚光透鏡，第二濾光片與聚光透鏡的中心間距為0.5～5mm，聚光透鏡與第二聚焦透鏡的中心間距為0.5～5mm，第二聚焦透鏡與光敏二極管的接收面間距為0.5～20mm。

上述第一聚焦透鏡的凸面曲率半徑為2～15mm，聚光透鏡的曲率半徑為2～18mm，第二聚焦透鏡的凸面曲率半徑為2～15mm。

上述第一窄帶濾光片的帶寬為10nm，第二濾光片是帶寬為10nm的窄帶濾光片或者為下限截止波長為400nm的高通濾光片或者是帶寬為20nm的寬帶濾光片。

上述第一鏡筒上還設置有能夠調節發射光源位置的第一調節螺母，第二鏡筒上設置有能夠調節光敏二極管位置的第二調節螺母。

本實用新型的適用于微痕量爆炸物熒光檢測的光學組件，其光路為45°“∠”型斜射式，選用發光二極管（LED）作為發射光源、光敏二極管作為光電信號轉換元件，通過平凸透鏡、雙凸透鏡間距排布，還可以調節發射光光斑與被激發光光斑的形狀大小和亮度強弱，使系統具有光路參數可控，光譜分辨率高，熒光信號選擇性強、信噪比高等優點，可適用于微小區域光信號的分析，而且本實用新型選用發光二極管具有體積小、波段帶寬窄、選擇性好、壽命長且價格便宜等優點，受外界干擾小，用光敏二極管作為感光元件，相比于光電倍增管，其價格便宜、體積小且不易損壞、性價比高、線性度好、響應速度快、對寬范圍波長的光信號具有較高的靈敏度，并且具有小型輕量以及耐振動與沖擊等優點，同時整個傳感器系統便于器件化，能夠較大程度的提取有用微弱熒光信號，大幅度提高儀器靈敏度，并增強系統穩定性和檢測精確度。

附圖說明

圖1為實施例1的結構示意圖。

具體實施方式

現結合附圖對本實用新型的技術方案進行進一步說明，但是本實用新型不僅限于下述實施的情形。

實施例1

由圖1可知，本實施例的適用于微痕量爆炸物熒光檢測的光學組件是由第一鏡筒1、光源固定架2、發射光源3、第一調節螺母4、第一聚焦透鏡5、第一窄帶濾光片6、熒光傳感組件7、第二鏡筒8、第二濾光片9、聚光透鏡10、第二聚焦透鏡11、光敏二極管固定環12、光敏二極管13以及第二調節螺母14連接構成。

本實施例的熒光傳感組件7的結構為在殼體內設置有附載在玻璃基片上的單分子層聚硅烷熒光傳感薄膜（簡稱熒光傳感薄膜），膜厚度為8nm，其能夠以特定波長的單色光作為熒光傳感薄膜的激發光，熒光傳感薄膜被激發出另一種特定波長的熒光。

在熒光傳感組件7的左側45°方向設置有光發射器，其由第一鏡筒1、光源固定架2、第一調節螺母4、發射光源3、第一聚焦透鏡5以及第一窄帶濾光片6連接構成。