[實(shí)用新型]一種傅立葉變換紅外光譜儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821951112.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209513608U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪誠(chéng);羅嵩;張忠民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島眾瑞智能儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/3504
• 分類號(hào): G01N21/3504;G01J3/45
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 單虎

本實(shí)用新型提出一種傅立葉變換紅外光譜儀，包括紅外光源、半反半透鏡、吸收池、信號(hào)接收器及兩個(gè)反射鏡，所述反射鏡的反射側(cè)設(shè)置有氣室，其中一個(gè)氣室上連接有內(nèi)充氣和抽氣的氣泵。該傅立葉變換紅外光譜儀取消了動(dòng)鏡，兩個(gè)反射鏡都處于固定狀態(tài)，調(diào)試好后不會(huì)發(fā)生移動(dòng)和偏轉(zhuǎn)情況。掃描過(guò)程光學(xué)部件沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，大大增強(qiáng)了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)使用環(huán)境的要求也大大降低。由于沒(méi)有了精密運(yùn)動(dòng)部件，只需將兩個(gè)氣室安裝稍加調(diào)試即可，制造和調(diào)試難度低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于傅立葉變換紅外光譜儀領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)動(dòng)鏡的傅立葉變換紅外光譜儀。

背景技術(shù)

傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）的核心部件是邁克爾遜干涉儀，紅外光源發(fā)出的光分別通過(guò)動(dòng)鏡和定鏡反射后通過(guò)吸收池，最后到達(dá)光信號(hào)接收器的兩束光發(fā)生干涉。若改變兩路光的光程差，使得兩路光的干涉情況發(fā)生變化，那么光信號(hào)接收器接收到的光信號(hào)也同樣發(fā)生變化，從而完成光譜掃描。現(xiàn)有的傅立葉變換紅外光譜儀都是通過(guò)使動(dòng)鏡運(yùn)動(dòng)從而使光程差發(fā)生變化，完成光譜掃描。動(dòng)鏡在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要保持勻速運(yùn)動(dòng)，并且動(dòng)鏡的輕微晃動(dòng)或者傾斜都會(huì)對(duì)接收的信號(hào)產(chǎn)生很大影響，所以對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分的要求非常嚴(yán)格，加工和組裝難度較大，使用中的震動(dòng)也很容易對(duì)檢測(cè)造成影響。

如圖1所示，為傳統(tǒng)邁克爾遜型傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)主要由準(zhǔn)直鏡L1，分束器BS，固定反射鏡M1，動(dòng)鏡M2，成像鏡L2和探測(cè)器D組成。光線經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡L1準(zhǔn)直后進(jìn)入干涉儀系統(tǒng)，分束器BS將光線分為透射和反射兩路光，其中反射光經(jīng)過(guò)定鏡M1反射后回到分束器BS，透射光經(jīng)過(guò)動(dòng)鏡M2反射后也返回分束器BS，兩路光在分束器匯合后形成干涉光，其中一部分光經(jīng)成像鏡L2匯聚后被探測(cè)器D接收。工作過(guò)程中，隨著動(dòng)鏡M2的往復(fù)平動(dòng)，使得干涉儀的兩臂產(chǎn)生隨時(shí)間變化的光程差，系統(tǒng)光程差與動(dòng)鏡M2移動(dòng)距離d相關(guān)。

中國(guó)專利號(hào)：201110007063.6，專利名稱：“一種用于傅立葉紅外的干涉光調(diào)制的新型驅(qū)動(dòng)裝置”，提供了一種利用超聲波馬達(dá)控制動(dòng)鏡運(yùn)動(dòng)的方法，采用了控制精度高的超聲波馬達(dá)進(jìn)行動(dòng)鏡運(yùn)動(dòng)的控制，能夠提高控制精度，但是仍然具有機(jī)械運(yùn)動(dòng)固有的零件加工難度大，組裝和使用要求高的特點(diǎn)。

中國(guó)專利號(hào)：201310510306.7，實(shí)用新型名稱：“一種用于傅立葉變換紅外光譜儀的動(dòng)鏡掃描裝置”提出了一種基于彈性結(jié)構(gòu)支撐的音圈電機(jī)動(dòng)鏡掃描方案。從專利的表述來(lái)看，該專利采用的仍然是采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式，并且沒(méi)有解決動(dòng)鏡運(yùn)動(dòng)時(shí)角度變化問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)傅立葉變換紅外光譜儀采用動(dòng)鏡移動(dòng)實(shí)現(xiàn)光程變化時(shí)，動(dòng)鏡在運(yùn)動(dòng)過(guò)程難以保持勻速運(yùn)動(dòng)，輕微晃動(dòng)或傾斜都會(huì)對(duì)接收的信號(hào)產(chǎn)生很大影響的技術(shù)問(wèn)題，提出一種采用氣室氣體密度變化實(shí)現(xiàn)光程差，無(wú)需動(dòng)鏡的傅立葉變換紅外光譜儀。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種傅立葉變換紅外光譜儀，包括紅外光源、半反半透鏡、吸收池、信號(hào)接收器及兩個(gè)反射鏡，所述反射鏡的反射側(cè)設(shè)置有氣室，其中一個(gè)氣室上連接有向內(nèi)充氣和抽氣的氣泵。

作為優(yōu)選，所述氣室內(nèi)氣體為氮?dú)狻?/p>

作為優(yōu)選，所述氣室內(nèi)安裝有壓力傳感器。

作為優(yōu)選，還包括控制器，控制器的輸入端連接壓力傳感器的輸出端，控制器的輸出端連接氣泵，控制氣泵的運(yùn)行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

本實(shí)施例所述的傅立葉變換紅外光譜儀取消了動(dòng)鏡，兩個(gè)反射鏡都處于固定狀態(tài)，調(diào)試好后不會(huì)發(fā)生移動(dòng)和偏轉(zhuǎn)情況。掃描過(guò)程光學(xué)部件沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，大大增強(qiáng)了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)使用環(huán)境的要求也大大降低。由于沒(méi)有了精密運(yùn)動(dòng)部件，只需將兩個(gè)氣室安裝稍加調(diào)試即可，制造和調(diào)試難度低。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)傅里葉變換紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；