[發(fā)明專利]適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置

在審

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• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107941702A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 師榮光;王建華;張國良;鄭向群;趙宗山;于永亮;田永;劉愛風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所;東北大學(xué);中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/63;G01N21/64
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 唐曙暉,劉明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置，屬于儀器分析、化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光譜分析是化學(xué)分析、儀器分析的重要領(lǐng)域。由于具備的穩(wěn)定、準(zhǔn)確以及操作簡便等優(yōu)勢，光譜分析在國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法中占有極為重要的地位。但是，本申請發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，光譜分析的靈敏度始終受限制于采集光信號的強(qiáng)度。尤其在利用光譜分析方法分析痕量組分時，光譜分析方法的靈敏度較差，無法直接應(yīng)用于環(huán)境樣品中痕量組分的準(zhǔn)確分析。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決常規(guī)光譜分析檢測方法靈敏度較差的問題，尤其是針對分析痕量組分時，采集光學(xué)信號強(qiáng)度較弱的問題，提出了一種適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置，所采取的技術(shù)方案如下：

一種適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置，所述裝置包括樣品檢測池、激發(fā)光源、濾光片、光纖準(zhǔn)直透鏡、光纖、光纖耦合器和光纖光譜儀，所述激發(fā)光源設(shè)置在所述樣品檢測池內(nèi)，所述濾光片貼合設(shè)置在所述樣品檢測池側(cè)壁，所述光纖準(zhǔn)直透鏡對準(zhǔn)設(shè)置在所述濾光片上，所述光纖準(zhǔn)直透鏡采集到的信號通過光纖分別匯聚到所述光纖耦合器中進(jìn)行耦合放大，所述光纖光譜儀與所述光纖耦合器通過光纖連接，所述光纖光譜儀用于對耦合放大后的信號進(jìn)行檢測分析。

進(jìn)一步地，所述光纖準(zhǔn)直透鏡包括至少兩個。

進(jìn)一步地，所述光纖準(zhǔn)直透鏡為兩個，兩個光纖準(zhǔn)直透鏡分別對準(zhǔn)設(shè)置在貼合在所述樣品檢測池相對側(cè)壁上的所述濾光片上。

進(jìn)一步地，所述光纖準(zhǔn)直透鏡為三個，其中，兩個光纖準(zhǔn)直透鏡對準(zhǔn)設(shè)置在貼合在所述樣品檢測池側(cè)壁上的所述濾光片上，另一個光纖準(zhǔn)直透鏡對準(zhǔn)設(shè)置在位于所述兩個光纖準(zhǔn)直透鏡相對側(cè)的所述濾光片。

進(jìn)一步地，所述樣品檢測池為熒光分析石英比色皿。

進(jìn)一步地，所述激發(fā)光源采用150w氙燈，并利用所述激發(fā)光源自帶分光原件，選取280nm波長的光為入射光。

進(jìn)一步地，所述光纖準(zhǔn)直透鏡垂直于光源的入射光方向設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述光纖采用石英光纖或者聚丙烯光纖。

進(jìn)一步地，所述光纖耦合器依據(jù)采集光譜波長和所需光纖耦合通道數(shù)量選取。

進(jìn)一步地，所述光纖光譜儀選取適于熒光光譜或者發(fā)射光譜光纖光譜儀。

本專利通過一種適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)信號的耦合增敏，能夠多通道采集光學(xué)信號，顯著成倍提高光學(xué)信號強(qiáng)度。該技術(shù)可顯著提高熒光分析、發(fā)射光譜分析方法的靈敏度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的雙通道的光信號耦合增敏收集裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的三通道的光信號耦合增敏收集裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1所示為發(fā)明裝置示意圖，本申請的適于光譜分析的多通道光信號耦合增敏收集裝置，包括：樣品檢測池1、激發(fā)光源2、濾光片3、光纖準(zhǔn)直透鏡4，5、光纖6、光纖耦合器7和光纖光譜儀8，所述激發(fā)光源2設(shè)置在所述樣品檢測池1內(nèi)，所述濾光片3貼合設(shè)置在所述樣品檢測池1側(cè)壁，所述光纖準(zhǔn)直透鏡4，5對準(zhǔn)設(shè)置在所述濾光片3上，所述光纖準(zhǔn)直透鏡4，5采集到的信號通過光纖6分別匯聚到所述光纖耦合器7中進(jìn)行增強(qiáng)，所述光纖光譜儀8與所述光纖耦合器7通過光纖連接，所述光纖光譜儀8用于對經(jīng)過增強(qiáng)的信號進(jìn)行分析。

所述光纖準(zhǔn)直透鏡4，5包括至少兩個，并且可根據(jù)檢測精度的需要增減。

在本申請圖1所示的實(shí)施例中雙通道的光信號耦合增敏收集裝置，所述光纖準(zhǔn)直透鏡4，5為兩個，兩個光纖準(zhǔn)直透鏡4，5分別對準(zhǔn)設(shè)置在貼合在所述樣品檢測池1相對側(cè)壁上的所述濾光片3上。