[實(shí)用新型]一種測(cè)量液體成分光譜特性的光譜探測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821335638.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208902604U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志平;徐睿;陳小文;吳金才;王振動(dòng);姬忠鵬;李春來(lái);舒嶸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59;G01N21/01
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 郭英

本專利公開(kāi)了一種測(cè)量液體成分光譜特性的光譜探測(cè)儀。該專利基于聲光可調(diào)濾光器等可電控分光器件的分光功能，利用寬光譜光源作為標(biāo)準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)光源經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡組準(zhǔn)直，再利用聲光可調(diào)濾光器對(duì)準(zhǔn)直光進(jìn)行光譜濾光，從而產(chǎn)生一定光譜特性的寬光譜源，再將被測(cè)液體放置于該寬光譜源之后，通過(guò)探測(cè)有無(wú)被測(cè)液體前后的光譜曲線，通過(guò)兩條光譜曲線的比對(duì)，從而分析被測(cè)液體的內(nèi)部成分信息。該專利適用于光譜檢測(cè)與分析等領(lǐng)域，該光譜探測(cè)儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光譜探測(cè)定標(biāo)方法簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及一種光譜分析儀器，特別指一種測(cè)量液體成分光譜特性的光譜探測(cè)儀，該專利適用于液體的光譜檢測(cè)與分析領(lǐng)域，特別適用于液體食品、藥品等成分檢測(cè)等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光譜儀器從其出現(xiàn)以來(lái)就在實(shí)驗(yàn)室中扮演著至關(guān)重要的角色。各類光譜分析技術(shù)被應(yīng)用在過(guò)程監(jiān)控、化合物識(shí)別、化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)定等任務(wù)中。近年來(lái)，隨著各地方政府對(duì)環(huán)境/污染監(jiān)控政策的日趨嚴(yán)厲，使得監(jiān)測(cè)儀器的需求不斷增加，未來(lái)光譜儀器需求的放開(kāi)也成了大勢(shì)所趨。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的生活水平得到了很大的提高，對(duì)于食品的營(yíng)養(yǎng)、保健及安全給予了越來(lái)越多的關(guān)注。近年來(lái)由于一系列食品原料的化學(xué)污染、畜牧業(yè)中抗生素的應(yīng)用、基因工程技術(shù)的應(yīng)用，使食品污染導(dǎo)致的食源性疾病呈上升趨勢(shì)。我國(guó)三鹿奶粉事件或者說(shuō)三聚氰胺食品安全事故，更是對(duì)整個(gè)食品行業(yè)甚至對(duì)中國(guó)食品和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)在世界范圍的品質(zhì)聲譽(yù)構(gòu)成了負(fù)面影響，對(duì)消費(fèi)者所造成的生理和心理傷害則是無(wú)法彌補(bǔ)的。目前，國(guó)內(nèi)的近紅外成分分析儀市場(chǎng)幾乎完全被國(guó)外產(chǎn)品壟斷，每年市場(chǎng)超百億人民幣。近紅外成分分析儀產(chǎn)品無(wú)論是從需求，消費(fèi)方面，都體現(xiàn)出極大的潛力，我國(guó)近紅外成分分析儀需求巨大，應(yīng)用行業(yè)分布較多，因此從需求及消費(fèi)角度考慮，產(chǎn)品轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化開(kāi)發(fā)前景巨大。

本專利利用聲光可調(diào)諧濾光器的波長(zhǎng)可選擇性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的光譜探測(cè)。聲光可調(diào)諧濾光器(Acousto-optic tunable filter，AOTF)是一種窄帶可調(diào)諧濾光器，它是根據(jù)聲光作用原理制成的分光器件。通過(guò)改變施加在晶體上的射頻驅(qū)動(dòng)的頻率選擇分光波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于非成像及成像光譜儀器。

發(fā)明內(nèi)容

本專利的目的是提供了一種測(cè)量液體成分光譜特性的光譜探測(cè)儀，該專利基于聲光可調(diào)濾光器等可電控分光器件的分光功能，利用寬光譜光源作為標(biāo)準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)光源經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡組準(zhǔn)直，再利用聲光可調(diào)濾光器對(duì)準(zhǔn)直光進(jìn)行光譜濾光，從而產(chǎn)生一定光譜特性的寬光譜源，再將被測(cè)液體放置于該寬光譜源之后，通過(guò)探測(cè)有無(wú)被測(cè)液體前后的光譜曲線，通過(guò)兩條光譜曲線的比對(duì)，從而分析被測(cè)液體的內(nèi)部成分及含量信息。

該專利的關(guān)鍵部件為聲光可調(diào)濾光器，聲光可調(diào)諧濾光器(Acousto-optictunable filter，AOTF)是一種窄帶可調(diào)諧濾光器，它是根據(jù)聲光作用原理制成的分光器件。通過(guò)改變施加在晶體上的射頻驅(qū)動(dòng)的頻率選擇分光波長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)掃描。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于非成像及成像光譜儀器。聲光可調(diào)濾光器(AOTF)的分光原理：當(dāng)一束復(fù)色光通過(guò)一個(gè)高頻振動(dòng)的具有光學(xué)彈性的晶體時(shí)，某一波長(zhǎng)的單色光將會(huì)在晶體內(nèi)部產(chǎn)生衍射，以一定角度從晶體中透射出來(lái)，未發(fā)生衍射的復(fù)色光則沿原光線傳播方向直接投射過(guò)晶體，由此達(dá)到分光的目的。當(dāng)晶體振動(dòng)頻率改變時(shí)，可透射單色光的波長(zhǎng)也相應(yīng)改變。

本專利為一種測(cè)量液體成分光譜特性的光譜探測(cè)儀及其方法，它包括防塵遮光模塊1、光譜分析模塊2、數(shù)據(jù)采集與控制模塊3；其基本特征在于：防塵遮光模塊1由儀器上蓋101和儀器下蓋102組成；儀器上蓋101保護(hù)防止灰塵污染光路并方便待測(cè)樣品的插入；儀器下蓋102保護(hù)防止外界因素污染電路并同時(shí)固定封裝電路；當(dāng)儀器探測(cè)時(shí)直接通過(guò)儀器上蓋101上預(yù)留的樣品孔將樣品插入儀器進(jìn)行探測(cè)。