CN101290288B - 一种波长选择器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种波长选择器,包括透镜、样品池、光电池、测量电路,还包括发光二极管、空心球、光导纤维、光源切换电路;其中空心球内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管,对应的一面安装有光导纤维,光导纤维的另一端对应依次安装的透镜、样品池、光电池,光电池与测量电路连接,发光二极管与测量电路的光源切换电路连接。本发明以波长选择器替代光路系统,具有结构简单、操作方便,降低成本的特点,并提高了仪器的测量灵敏度和稳定性,扩大了仪器的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术的分光装置,特别是一种波长选择器。
背景技术
介质对不同波长单色光吸收程度的测量仪器有光电比色计、分光光度计等,被广泛应用于对混合样品中各组分进行成分分析测量和对动物体液(如血液、尿液)中各生化指标进行生化分析测量。其中光电比色计(如图1所示)主要由钨灯11、透镜12、滤光片13、样品池14、光电池15及测量电路16组成,一组滤光片13可将钨灯11发出的光过滤成不同波长的单色光。其中分光光度计(如图2所示)主要由钨灯11、透镜12、光栅17、样品池14、折射镜18、光电池15及测量电路16组成,转动光栅17可将钨灯11发出的光形成不同波长的单色光。而单色光通过样品池14中的样品吸收后,由光电池15将光信号转换成相应电信号,经测量电路16进行数据处理,即可获得所需的测量值。这些仪器都具有一个零部件多、结构复杂的光路系统,调试操作繁琐,生产成本较高,也阻碍了仪器性能可靠性和测量重复性的提高。
发明内容
本发明为了解决现有成分分析仪器以结构复杂的光路系统,从钨灯发出的白光中来获取不同波长的单色光所存在的技术问题,而研制出一种可替代光路系统含光源的波长选择器。
依据上述目的,本发明提供一种波长选择器,包括透镜、样品池、光电池、测量电路,还包括发光二极管、空心球、光导纤维、光源切换电路;其中空心球内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管,对应的一面安装有光导纤维,光导纤维的另一端对应依次安装的透镜、样品池、光电池,光电池与测量电路连接,发光二极管与测量电路的光源切换电路连接。
上述装置,其中发光二极管可采用2-20个。
上述装置,其中空心球可采用积分球,或内腔呈抛物面状的球体。
本发明由于采取了以上措施,具有结构简单、操作方便、降低成本的特点,并提高了仪器的测量灵敏度和稳定性,扩大了仪器的应用范围。
附图说明
图1是光电比色计的结构示意图。
图2是分光光度计的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图3所示,一种波长选择器,包括透镜4、样品池5、光电池6、测量电路7;还包括发光二极管1,空心球2、光导纤维3、光源切换电路8;其中空心球2内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管1,对应的一面安装有光导纤维3,光导纤维3的另一端对应依次安装的透镜4、样品池5、光电池6,光电池6与测量电路7连接,发光二极管1与测量电路7的光源切换电路8连接。
本发明的光源采用多个不同波长的发光二极管1,即能发出多种不同波长的单色光,每个发光二极管1发出的单色光,除了一部分直射进入光导纤维3外,大部分经空心球2内腔表面多次反射后进入光导纤维3,光导纤维3可使单色光在传输过程中的强度损失降到最低,从而增加了单色光的强度,大大提高了仪器的信噪比。单色光经透镜4聚焦后,穿过安置在样品池4中的样品时被部分吸收,吸收后的单色光照射到光电池6上,将光信号转换成相应的电信号,经测量电路7数据处理后,即可获得测量结果。
本发明的空心球2可采用光学元件的积分球改制,也可采用内腔安装光导纤维3的一面呈抛物面状的球体制成。
经试验证实,发光二极管1发出的单色光,其波长范围符合测量要求。本发明采用2-20个发光二极管1,以满足分析测量中对单色光数量的需求来选择。以发光二极管1作光源,除了体积小、价格低、寿命长、功耗小的优点外,其响应时间特别快,可达到毫秒级,这样就有可能在测量电路7的光源切换电路8的控制下,在十几毫秒的时间内,逐个开启发光二极管,并检测到各波长单色光的相关信息,既可作单波长测量,也可作双波长甚至多波长测量,扩大了仪器的应用范围。
Claims (4)
1.一种波长选择器,包括透镜(4)、样品池(5)、光电池(6)、测量电路(7);其特征是:还包括发光二极管(1)、空心球(2)、光导纤维(3)、光源切换电路(8);其中空心球(2)内腔的一面安装有若干个不同波长的发光二极管(1),对应的一面安装有光导纤维(3),光导纤维(3)的另一端对应依次安装的透镜(4)、样品池(5)、光电池(6),光电池(6)与测量电路(7)连接,发光二极管(1)与测量电路(7)的光源切换电路(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种波长选择器,其特征是:其中发光二极管(1)可采用2-20个。
3.根据权利要求1所述的一种波长选择器,其特征是:其中空心球(2)可采用积分球。
4.根据权利要求1所述的一种波长选择器,其特征是:其中空心球(2)可采用内腔呈抛物面状的球体。
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