CN101183070A - 一种棒状分光光度装置 - Google Patents

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CN101183070A CNA2007101510425A CN200710151042A CN101183070A CN 101183070 A CN101183070 A CN 101183070A CN A2007101510425 A CNA2007101510425 A CN A2007101510425A CN 200710151042 A CN200710151042 A CN 200710151042A CN 101183070 A CN101183070 A CN 101183070A
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赵友全
刘振江
肖松山
范世福
王锦
傅潇然
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Abstract

本发明涉及一种置于液体溶液中的棒状分光光度装置,属于测量技术领域。该棒状分光光度装置包括:棒状外壳,氘灯光源,反射镜,波长扫描系统,检测器,采用光电二极管,开放流通池,滤光片,对送入的光线进一步加以选择,系统内部的35BY步进驱动电机,微处理器。本装置具有双光路多波长光谱检测与分析的基本功能,其棒状结构和较小的体积,适于防水密封,并且具有开放流通池,可随意置于水或溶液中,实现在线现场检测分析。

Description

一种棒状分光光度装置
技术领域
本发明涉及一种棒状分光光度装置,特别涉及一种置于液体溶液中的棒状分光光度装置。
背景技术
一束复合光通过分光系统,将其分成一系列波长的单色光,根据被测物质对指定波长的光的吸收强弱进行物质含量的定性定量分析,这种方法称为分光光度法。按照分光光谱范围可以将之分类为真空紫外、紫外可见、近红外和红外光谱分光光度测量,利用分光光度测量法可以测定溶液中物质的含量;分析化合物的官能团组成;鉴定未知物中是否具有特征谱带的物质等,目前广泛应用于生命科学、材料科学、环境科学、农业科学、食品科学、石油、地质、医疗、化工等各个领域的科研、生产和教学工作中。
本发明实现了一种新型的紫外可见分光光度装置。一般来说,紫外分光装置的结构分为单光束、双光束光度检测。单光束分光光度计只有一条光路、一个比色皿、一个光电检测器,因为操作麻烦、杂散光不能抵消,现在基本已经淘汰掉。准双光束分光光度计具有两束光、一个比色皿、两个检测器,而双光束光度计具有两束光,两个检测器,两个比色皿,其中的一束光为参考光束,一束光为检测光束,这样它们克服了光源波动,杂散光的影响,仪器工作稳定可靠。
目前,无论是实验室或者是在现场使用的分光光度系统,大都为CZ结构的长方体平台布局,即内部采用光栅分光,系统由入射狭缝、准直、光栅分光、聚焦和出射狭缝组成,如果采用凹面光栅,可以减少准直和聚焦部分,系统体积减小很多,而且对于光路系统产生的杂散光、光学球差、彗差等不可避免的光学误差,从系统上直接减小了。例如采用平场全息光栅的微型掌上光谱仪,体积只有手掌大小。但是这些仪器其结构适用于放置于平台上,如实验室,应急车,对于野外手执,或者是直接放置于水下和溶液中现场检测的场所,误差会很大,而且结构上很不合适。
本发明即设计了一种棒状外形,内部采用了全息凹面光栅,因此其体积很小,而使用时可以任意放置,非常适用于水下和溶液中使用。
发明内容
在此本发明给出了一种棒状分光光度计,特别是适合于水下和溶液中现场检测。
本发明所阐述的棒状分光光度装置,包括:棒状外壳;氘灯光源,用来提供稳定的紫外激光;反射镜,将由全息凹面光栅筛选出的光送入分光片;波长扫描系统,内置光栅扫描控制器,并配以闪耀波长为250nm的全息凹面光栅,因此本分光光谱范围在200nm-650nm范围内任意选择,光谱分辨率为3nm,吸收系数为SAC:0-250abs;检测器采用光电二极管;采用开放式流通池,无需单独取水样,经过流通池的水样或者溶液的光谱信息,就可以由检测器的读数来分析;滤光片,对送入的光线进一步加以选择;系统内部的35BY步进驱动电机,带动250nm闪耀波长全息凹面光栅转动扫描,从而实现了从紫外到可见光范围的任意指定波长扫描;微处理器,所有扫描电机控制和检测器信号采集都是在一片C8051微处理器的控制下完成的。
本发明相对于现有技术具有如下优点:
(1)当前国内外使用的水质在线分析仪多采用254nm或360nm的单波长,而本系统由内带驱动电机带动光栅转动扫描,从而可实现从紫外到可见光范围的任意指定波长的扫描。
(2)本发明借助防水密封,为浸入式实时现场光谱检测分析提供了高性能、多功能应用装置。
(3)设计为棒状结构,这在很大限度上压缩了体积,而且突破了现有技术的单波长扫描方式,可实现任意指定波长的扫描,并可随意置于水或溶液中,实现在线现场检测分析。
(4)系统采用了氘灯光源,全息凹面光栅为250nm闪耀光栅,因此本分光光谱范围设定在200nm-650nm范围。
(5)系统内部有驱动电机,带动光栅转动扫描,实现从紫外到可见光范围的任意指定波长扫描。
(6)为了实现棒状结构,内部安置反射镜,分光片,流通池和检测器,其中流通池为开放流通池,经过流通池的水样或者溶液的光谱信息,就可以由检测器的读数来分析。
(7)所有扫描电机控制和检测器信号采集都是在一片C8051微处理器的控制下完成的。
(8)系统参数:光谱范围:200-650nm;光谱分辨率:3nm;闪耀波长:250nm;吸光系数:SAC:0-250abs。
相对于现有分光光度计不适合于野外,水下和溶液中现场检测的缺陷,本发明给出的这种棒状分光光度计,直径为90mm,长度为250mm,借助防水密封,为浸入式实时现场光谱检测分析提供了高性能、多功能应用装置。本装置具有双光路多波长光谱检测与分析的基本功能,其棒状结构和较小的体积,适于防水密封,并且具有开放流通池,可随意置于水或溶液中,实现在线现场检测分析。
附图说明
图1是该棒状装置内部结构示意图,其中1为氘灯光源,用来提供稳定的紫外激光;2为反射镜,3为波长扫描系统,内置光栅扫描控制器,并配以全息凹面光栅为250nm闪耀光栅,以保证本分光光谱范围可以在200nm-650nm范围内任意选择;4为检测器,5为开放流通池,被测污水即由此进入仪器中来,经过流通池的水样或者溶液的光谱信息,就可以由检测器的读数来分析;6为滤光片。
图2为其工作流程示意图:氘灯光源发出的紫外光,经由全息凹面光栅,并通过反射镜,分光片,流通池,最后进入检测器中。其中全息凹面光栅为250nm闪耀光栅,因此本分光光谱范围设定在200nm-650nm范围。系统内部有驱动电机,带动光栅转动扫描,从而可实现从紫外到可见光范围的任意指定波长扫描。
具体实施方式
本发明给出了一种棒状分光光度计,直径为90mm,长度为250mm。系统采用了日本滨松公司生产的氘灯为光源,全息凹面光栅为250nm闪耀光栅,因此本分光光谱范围设定在200nm-650nm范围,光谱分辨率为3nm,吸光度为SAC:0-250abs。系统内部有驱动电机(35BY步进电机),带动光栅转动扫描,实现从紫外到可见光范围的任意指定波长扫描。为了实现棒状结构,内部安置反射镜,分光片,流通池和检测器,其中流通池为开放流通池,经过流通池的水样或者溶液的光谱信息,就可以由检测器的读数来分析。所有扫描电机控制和检测器信号采集都是在一片C8051微处理器的控制下完成的。同时借助防水密封,为浸入式实时现场光谱检测分析提供了高性能、多功能应用装置,经查新,目前国内外尚无如此结构
水质在线分析仪装置外壳使用聚四氟乙烯塑料材料制作并加密,并在开口处使用密封胶密封,从而达到其在水中密封防腐的目的。

Claims (1)

1.一种棒状分光光度装置,包括:
棒状外壳;
氘灯光源,用来提供稳定的紫外激光;
反射镜,将由全息凹面光栅筛选出的光送入分光片;
波长扫描系统,内置光栅扫描控制器,并配以闪耀波长为250nm的全息凹面光栅,因此本分光光谱范围在200nm-650nm范围内任意选择,光谱分辨率为3nm,吸光度为SAC:0-250abs;
检测器,采用光电二极管;
开放流通池,被测污水即由此进入仪器中来,经过流通池的水样或者溶液的光谱信息,就可以由检测器的读数来分析;
滤光片,对送入的光线进一步加以选择;
系统内部的35BY步进驱动电机,带动250nm闪耀波长全息凹面光栅转动扫描,从而实现了从紫外到可见光范围的任意指定波长扫描;
微处理器,所有扫描电机控制和检测器信号采集都是在一片C8051微处理器的控制下完成的。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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