[發明專利]一種基于可調諧液晶濾波器的便攜式可見分光光度計

在審

• 申請號: 201910805612.0
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110455744A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 殷嘉鈺;盧雪;許繁;蘇峻;李文斌
• 申請（專利權）人: 南京林業大學;無錫瑞辰光譜測控有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01;G01N21/17
• 代理公司: 32300 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 馬曉輝<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種基于可調諧液晶濾波器的便攜式可見分光光度計，包括殼體、LED陣列光源、準直透鏡、液晶可調諧濾波器、狹縫板、比色皿架、樣品池、相機；所述殼體內部中心軸線方向上呈中空結構，依次形成發光段、透鏡準直段、分光段、采樣段和相機段；LED陣列光源設置于所述發光段一端；準直透鏡設置于透鏡準直段內；液晶可調諧濾波器設置于所述分光段內；狹縫板設置于液晶可調諧濾波器的出口一側；比色皿架與所述托架固定連接；樣品池設置于所述比色皿架中；相機設置于相機段內。本發明操作簡便，拆分方便，測樣速度快，探測靈敏度高，適用于野外實驗場景，適用范圍靈活。

技術領域

本發明涉及光譜學測量儀器領域，特別是一種基于可調諧液晶濾波器的便攜式可見分光光度計。

背景技術

光譜分析技術利用待測物質分子對光輻射的特征吸收進行定性和定量測量，其基本原理服從朗伯-比爾吸收定律，即在一定的吸收光程下，物質的濃度與吸光度成正比，通過分析其吸收光譜可以獲得物質的成分和濃度等信息。與傳統物質濃度測量方法相比，因其具有不破壞樣品組分，操作簡便，測樣速度快等優勢，廣泛應用于化學試劑濃度測量，大氣有毒有害氣體監測以及水體監測等領域。分光光度計即是一種基于光譜分析技術進行濃度檢測的儀器，主要由光源，分光元件，樣品池，探測器，處理器等組成。光源發出的光通過分光裝置后，產生特定波長的線光源，而后透過樣品，部分被吸收，經過探測器獲得吸收光強信息，通過計算樣品的吸光值，并根據朗伯-比爾定律計算出樣品濃度。目前，廣泛使用的可見分光光度計一般使用鹵鎢燈作為光源，能耗較大，聚焦結構較為復雜；分光元件常為光柵或棱鏡配合一系列機械部件組成，將光源所發出的光進行色散，通過改變光柵或棱鏡的角度來改變探測的波長。傳統的分光光度計裝置內部有較為復雜的機械和光路結構，體積較大，不方便攜帶，供電功率大，不便于野外實驗的直接快速測量。

液晶可調諧技術是一種基于向列相液晶雙折射的新型干涉型濾波技術，覆蓋波段從可見光到近紅外波段。向列相液晶是由長徑比很大的棒狀分子所組成，分子質心沒有長程有序性。這種液晶對于電流的反應很精確，外部電壓可以使得液晶分子長軸旋轉，進而改變不同波長o光e光折射率，兩者的相位差隨波長發生改變，最終通過o光e光的干涉改變不同波長的光譜透射率，起到波長調制功能。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種基于可調諧液晶濾波器的便攜式可見分光光度計，其具體技術方案如下：一種基于可調諧液晶濾波器的便攜式可見分光光度計，包括殼體、LED陣列光源、準直透鏡、液晶可調諧濾波器、狹縫板、比色皿架、樣品池、相機；

殼體，用于承載LED陣列光源、準直透鏡、液晶可調諧濾波器、狹縫板、比色皿架、樣品池、相機元器件，并對各元器件進行固定限位；所述殼體內部中心軸線方向上呈中空結構，依次形成發光段、透鏡準直段、分光段、采樣段和相機段；所述殼體采樣段內部底面一端呈鏤空狀結構，形成線槽，所述線槽一端與分光段底端呈貫通設置；

發光段，用于固定裝置的發光光源；

LED陣列光源，用于作為裝置使用時的發光光源；設置于所述發光段一端，通過緊固件與所述發光段實現固定連接，所述LED陣列光源穿過殼體一端，LED陣列光源發出光線照射透鏡準直段內；

透鏡準直段，用于將LED陣列光源照射的光線作準直處理；設置于發光段一端，所述透鏡準直段呈長方體結構，為中空結構，所述透鏡準直段設置于所述發光段一端，并與所述發光段首尾連接連接呈一體式結構；所述透鏡準直段一端側邊周向塵凸塊狀結構，形成透鏡準直段凸塊；

準直透鏡，用于將LED陣列光源照射的光線變成一束平行的準直光柱；設置于透鏡準直段內，所述準直透鏡嵌入設置于所述透鏡準直段的空腔內，實現準直透鏡與透鏡準直段卡接固定，且所述準直透鏡與所述LED陣列光源的照射光線呈垂直設置；