[實用新型]便攜式近紅外分析儀中的光路系統

有效

• 申請號: 201320652332.9
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN203561582U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 林新光;樸仁官
• 申請（專利權）人: 長春長光思博光譜技術有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術領域

本實用新型涉及光路系統設計技術領域，具體涉及一種便攜式近紅外分析儀中的光路系統。

背景技術

目前，近紅外光譜儀分析器的光源系統一般采用鹵素燈單光路系統，光源強度大，能量穩定，但是其結構比較脆弱，使用前需要長時間預熱才能達到穩定性要求，不適宜頻繁搬運及顛簸，另外每次測量前都要進行基線測量及背景光譜校正，給實時測量造成了障礙。

實用新型內容

為了解決現有近紅外光譜儀分析器的光源系統采用鹵素燈單光路系統存在的結構脆弱、需長時間預熱、無法實時測量的問題，本實用新型提供一種便攜式近紅外分析儀中的光路系統。

本實用新型為解決技術問題所采用的技術方案如下：

便攜式近紅外分析儀中的光路系統，由LED光源組、用于將LED光源組的窄波段光分解成反射光和入射光的分光鏡、用于接收來自分光鏡的透射光的樣品室、用于接收來自樣品室的攜帶樣品信息的光譜弱信號的透射光探測器和用于接收來自分光鏡的反射光的反射光探測器組成；

順次開啟LED光源組中的多個LED燈，分光鏡接收LED燈發出的窄波段光并將其分解成反射光和透射光，反射光探測器接收反射光并將接收到的光信號轉換為弱電信號傳遞給分析儀中的其他器件；透射光入射至樣品室上，透射光探測器全面接收近紅外光對樣品進行透射后攜帶樣品信息的光譜弱信號，并將接收到的光譜弱信號轉換為電信號傳遞給分析儀中的其他器件。

所述LED光源組采用四個中心波長分別為930nm、950nm、970nm、990nm的LED燈并聯。

所述透射光探測器和反射光探測器均采用硅探測器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用LED光源組照明，散熱較少且不需長時間預熱，相較于鹵素燈具有更好的單色性，大大簡化了對后續單色系統的要求；LED光源組出射的同一束光通過分光鏡分解成透射光與反射光，一部分照射樣品后攜帶大量的樣本信息，與另一部分不含有樣品信息的光束同時傳入分析儀的信號處理系統，通過對比消除而提取出更為準確的實時光譜檢測數據，排除了測量條件，環境溫度等客觀因素對檢測結果的干擾，省卻了傳統結構中對背景光譜的測量及基線光譜的較正步驟。

本實用新型同時具有結構輕便功耗小的特點，LED燈光譜波段范圍較窄，對后續光路單色系統的要求大大降低，極大精簡了分析儀的結構和體積。

附圖說明

圖1為本實用新型的便攜式近紅外分析儀中的光路系統的結構示意圖。

圖中：1、LED光源組，2、分光鏡，3、樣品室，4、透射光探測器，5、反射光探測器。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型的便攜式近紅外分析儀中的光路系統，由LED光源組1、分光鏡2、樣品室3、透射光探測器4和反射光探測器5組成，分光鏡2放置在LED光源組1和樣品室3之間的位置，分光鏡2用于將LED光源組1的窄波段光分解成反射光和入射光，反射光探測器5用于接收來自分光鏡2的反射光，樣品室3用于接收來自分光鏡2的透射光，透射光探測器4靠近樣品室3設置，透射光探測器4用于接收來自樣品室3的攜帶樣品信息的光譜弱信號。

本實施方式中，LED光源組1采用四個LED燈并聯，LED光源組1的中心波段范圍為930nm～990nm，四個LED燈的型號各不相同，它們的中心波長分別為930nm，950nm，970nm，990nm，這四個LED燈發出的光均為窄波段光。

本實用新型采用LED光源組1可以通過后續單色光路系統濾光后得出光譜數據，LED光源組1具有結構簡單、功耗低等特點，適用于便攜式設計。

本實施方式中，透射光探測器4和反射光探測器5均采用硅探測器，具有價格便宜、體積小、信噪比高及熱影響小等特點。

本實用新型的光路系統在具體應用到便攜式近紅外分析儀中時，順次開啟LED光源組1中的四個LED燈，這四個LED燈均發出窄波段光，窄波段光入射至分光鏡2上，單色光被分光鏡2分解成反射光和透射光，反射光通過反射光探測器5接收，反射光探測器5將接收到的光信號轉換為弱電信號傳遞給便攜式近紅外分析儀中的放大器或者其他器件進行下一步處理；透射光入射至樣品室3上，透射光探測器4靠近樣品室3設置，透射光探測器4全面接收近紅外光對樣品進行透射后攜帶樣品信息的光譜弱信號，透射光探測器4將接收到的光譜弱信號轉變為電信號傳遞給便攜式近紅外分析儀中的放大器或者其他器件進行下一步處理，通過便攜式近紅外分析儀中的其他器件實現對樣品成分的定性分析和測量。