[發明專利]全譜掃描型火花光電直讀光譜儀

有效

• 申請號: 201710623748.0
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107490435B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 應剛;張明亮;李勝輝
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02;G01J3/04;G01J3/10;G01J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了全譜掃描型火花光電直讀光譜儀，其特征在于，包括：激發光源用于激發樣品產生光，窗鏡結構使分光室處于恒溫真空狀態，安裝在分光室的臨近激發光源的一側的側壁上，聚光鏡將激發光源的光聚焦在焦點，并通過入縫狹縫；光柵將通過入縫狹縫的光進行分光；聚光鏡和光柵都安裝在分光室中，且窗鏡結構、聚光鏡、光柵置于一條光路上；信號采集系統包括，接收光譜光束并轉化為電壓信號的線陣CCD采集系統及光闌裝置，線陣CCD采集系統采用無縫連接并安裝在羅蘭圓上，特征光穿過光闌裝置并通過CCD采集系統進行電壓采集；由此根據本發明，CCD采集系統可以實現100?600nm的全譜接收，相當于幾千個PMT同時進行接收采集，工藝簡單，使儀器體積大大縮小，降低了材料成本，簡化了調光工藝。

技術領域

本發明涉及儀器領域，特別是全譜掃描型火花光電直讀光譜儀。

背景技術

目前，在冶金行業中，傳統光譜儀為了達到比較優秀的分別率，都采用大焦距的分光器（750mm-1000mm焦距的光柵），這就需要很大的分光室，才能達到真空光學系統的目的，使得機械設計及材料費用大幅提高；探測器為PMT（光電倍增管），需要20-50um的出射狹縫才能準確的讓元素光照到PMT上，后期增加通道則需要根據要求開縫并對光，再裝上相應的PMT，才能達到檢測目的；光學系統相對復雜很多，需要專業的調光人員才能做好；因此應用范圍很窄，主要用于金屬鑄造行業，擴展產品應用很復雜。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，特別是減小整個光譜儀的體積，極大地擴展行業應用以及電路集成化水平高，減少由于電路復雜出現的多種電路問題。

為克服上述問題，本發明提出了一種全譜掃描型火花光電直讀光譜儀，所述光譜儀包括：激發光源、分光室、窗鏡結構、聚光鏡、光柵、信號采集系統，所述激發光源用于激發樣品產生光譜；所述窗鏡結構使分光室處于恒溫真空狀態，安裝在所述分光室的臨近所述激發光源的一側的側壁上；所述聚光鏡將激發光源的光聚焦在焦點，然后光成像在入縫狹縫上形成衍射光源；所述光柵為凹面光柵，將通過入縫狹縫的衍射光源進行分光；所述聚光鏡和所述光柵都安裝在所述分光室中，且所述窗鏡結構、所述聚光鏡、所述光柵置于一條光路上；以及，所述信號采集系統包括，接收光譜光束并轉化為電壓信號的線陣CCD采集系統，所述線陣CCD采集系統采用無縫連接并安裝在上，特征光通過所述CCD采集系統進行電壓采集。

通過本發明實施例采用無縫連接的線陣CCD采集系統將特征光轉化為電壓信號的方式，將電路集成化水平提高，由原來的PMT（光電倍增管）、采集管和積分板簡化為CCD采集系統和采集板，減少了由于電路復雜出現的多路電路問題。

另外，根據本專利背景技術中對現有技術所述，現有技術公開的光譜儀，為了達到比較優秀的分辨率，都采用大焦距的分光器（750mm-1000mm焦距的光柵），這就需要很大的分光室，才能達到真空光學系統的目的，使得儀器的體積較為龐大，且機械設計及材料費用大幅提高，不易進行搬動；另外光學系統相對復雜，需要專業的調光人員才能做好；而本發明公開的一種全譜掃描型火花光電直讀光譜儀，通過采用CCD采集系統206可以實現100-600nm的全譜接收，相當于幾千個PMT同時進行接收采集，工藝簡單，使儀器體積大大縮小，降低了材料成本，簡化了調光工藝，調光步驟變得簡單，因此具有明顯的優點。

根據本發明的一個實施例，所述窗鏡結構包括窗鏡和球閥，所述窗鏡為平面玻璃板，所述球閥安裝在所述分光室和所述窗鏡之間。

根據本發明的一個實施例，所述激發光源采用HEPS固態電源。

根據本發明的一個實施例，所述HEPS固態電源的放點頻率為100hz-1000hz。

根據本發明的一個實施例，所述入縫狹縫的寬度為20μm-40μm。

根據本發明的一個實施例，所述CCD系統采用的無縫連接為多個CCD探測器連續上下交叉放置。