CN104597011A - 激发光源漂移校正装置及荧光光谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激发光源漂移校正装置，其特征在于，包括激发光源、第一反射镜和第一光电检测器；所述第一反射镜设置成与所述激发光源形成设定的角度，所述第一反射镜将所述激发光源发射的光反射到与所述激发光源的发射光的路线不同的方向；所述第一反射镜的中心设置有用于传输所述激发光源发射的光的光纤，通过所述光纤的光被所述第一光电检测器接收。本发明的激发光源漂移校正装置通过设置反射镜实现光的反射会聚，并通过在反射镜中设置光纤采集部分光来检测激发光源的能量，从而实现了实时检测激发光源的能量。

Description

激发光源漂移校正装置及荧光光谱仪
技术领域
本发明涉及光学测量技术领域，特别涉及一种激发光源漂移校正装置及荧光光谱仪。
背景技术
在原子荧光光谱测量中，原子蒸气浓度与激发光源强度直接影响测量的结果。在仪器各个方面稳定的理想状态下，激发光源的稳定会直接影响测量精度。而现有原子荧光光谱测量中，常用的激发光源是空心阴极灯，空心阴极灯的漂移一直是个难题。特别是汞灯，随温度变化汞灯的光源强度变化很大。为在测量的同时获得灯的强度变化信号。目前，对于漂移的检测，有以下几种方式：
1)在空心阴极灯与原子化器之间放一块透视镜片，镜片与水平呈一定角度。让激发光源一部分透射过去，另一部分反射，同样都用光电检测器接收。
2)在空心阴极灯与原子化器之间放一个反射镜的旋转机构，工作方法是空心阴极灯的光源直接照射到原子化器，激发产生荧光通过光电检测器接收。隔一定时间旋转机构工作，让反射镜把光源反射到另一光电检测器。
3)在原子化器上设置另一个出射光路，在原子化器激发荧光工作前，利用光电检测装置检测通过透镜会聚到原子化器的光。
第一种方法的缺点是人为地消弱了激发光源强度。第二种方法多了运动机构增大了仪器成本；第三种方法是检测到通过透镜会聚的光，不能直接检测到激发光源的光，并且上述三种方法都不能实时地检测激发光源的能量。
另外，光学系统中的透镜只能透过部分入射谱线，造成入射光能量损失，对检测结果带来影响；另外，透镜只能选择特征谱线透过，不同波长的激发光源经透镜汇聚所成的像不同。另外，目前提高激发光源能量只有通过改变负高压与灯电流，而负高压与灯电流越高对激发光源的稳定性影响越大。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种激发光源漂移校正装置和荧光光谱仪，通过设置反射镜实现光的反射会聚，并通过在反射镜中设置光纤采集部分光来检测激发光源的能量，从而实现了实时检测激发光源的能量。
根据本发明的一个方面，提供一种激发光源漂移校正装置，其特征在于，包括激发光源、第一反射镜和第一光电检测器；
所述第一反射镜设置成与所述激发光源形成设定的角度，所述第一反射镜将所述激发光源发射的光反射到与所述激发光源的发射光的路线不同的方向；
所述第一反射镜的中心设置有用于传输所述激发光源发射的光的光纤，通过所述光纤的光被所述第一光电检测器接收。
其中，所述第一反射镜为凹面镜，所述激发光源的光通过所述凹面镜的反射后会聚成一点。
其中，所述第一反射镜为平面镜，并且所述装置还包括设置在所述第一反射镜的反射光方向的凸透镜，用于会聚所述第一反射镜反射的光。
其中，所述光纤设置为穿过所述第一反射镜并镶嵌在所述第一反射镜中，并且所述光纤的位于所述第一反射镜的反射面的一个末端与所述第一反射镜的反射面平齐。
其中，所述激发光源的光出射窗口面积为所述激发光源面积的30％～150％。
根据本发明的另一个方面，提供一种荧光光谱仪，其特征在于，包括：
上述激发光源漂移校正装置、原子化器、第二反射镜和第二光电检测器；
所述原子化器接收所述激发光源漂移校正装置的第一反射镜反射后会聚的光，并将产生的原子荧光信号发射到所述第二反射镜，所述第二反射镜发射后的光被所述第二光电检测器接收。
其中，所述第二反射镜为凹面反射滤光片。
其中，所述第二反射镜为平面反射滤光片，并且所述光谱仪还包括设置在所述第二反射镜的反射光方向的凸透镜，用于会聚所述第二反射镜反射的光。
其中，所述原子化器的中心位于所述第一反射镜反射的光的聚焦点的位置。
其中，所述第二光电检测器位于所述第二反射镜反射的光的聚焦点的位置。
本发明的激发光源漂移校正装置和荧光光谱仪，通过设置反射镜实现光的反射会聚，从而可以避免使用透镜造成的光能损失和误差，同时，通过在反射镜的中心设置光纤，采集激发光源发射的部分光的光能，可以在进行荧光检测的同时可以实时地检测激发光源的能量，从而实现了激发光源的实时漂移校正，另外，由于光纤的直径很小，因此通过光纤采集的光很少，因此，使用上述方法对传输到原子化器上的光的能量的影响很小，因此可以避免光能的损失。
此外，在进行荧光检测时，通过将第二反射镜设置为反射滤光片，从而提高了滤光效率，同时还使得接收信号没有色差。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明的激发光源漂移校正装置的光路示意图。
图2示出了本发明的荧光光谱仪的光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了本发明的激发光源漂移校正装置的光路示意图。
参照图1，本发明的激发光源漂移校正装置具体包括：
包括激发光源1、第一反射镜2和第一光电检测器4，并且在第一反射镜2的中心设置有用于传输激发光源1发射的光的光纤3。
激发光源1可以选用空心阴极灯、氘灯、氙灯或激光等光源，并且本实施例中，为了提高激发光发射能量，将激发光源的出射窗口增大，使出射窗口的面积为激发光源装置面积的30％～150％，从而使得发射光束变大，增加了出射光的能量。
第一反射镜2设置成与激发光源成一定的角度，如设置成可以将激发光源1的出射光反射成垂直方向的位置，同时，第一反射镜2可以是凹面镜，激发光源1发射的光经过凹面镜反射后会聚成一点。
另外，第一反射镜2可以是平面镜，同时在平面镜的反射光方向上设置一个凸透镜，通过凸透镜将该平面镜反射的光会聚成一点。
此外，第一反射镜2的大小根据与激光光源1的距离以及需要反射的光束的直径设定。
在第一反射镜2的中心位置设置一个孔，将光纤3接入到孔中，并且将光纤3与第一反射镜2镶嵌固定，为了不影响反射光的能量，将光纤的直径设置成足够小，同时将光纤3的位于第一反射镜2的反射面的末端与该反射面设置成平齐。光纤3的另一个末端穿过第一反射镜2后预留一段长度，从而可以将光纤的出射光设定成任意的方向，并且在光纤出射方向上设置第一光电检测器4。
通过第一反射镜2的光可以作为原子荧光的激发光源入射到原子化器进行荧光激发，也可以使用在其他的需要激发光源的装置上。
在使用该校正装置时，通过光纤3将激发光源1出射的光的一部分传输到第一光电检测器4中，实时地检测激发光源1出射的光的能量，从而可以及时地根据需要调节激发光源1的出射光的能量大小。
本发明的另一个实施例中，提供一种荧光光谱仪，该装置使用上述的激发光源漂移校正装置。
图2示出了本发明的荧光光谱仪的光路示意图。
参照图2，本发明的另一个实施例的荧光光谱仪具体包括：
激发光源漂移校正装置、原子化器5、第二反射镜6和第二光电检测器7。
在本实施例中，第一反射镜反射的光入射到原子化器5中，原子化器5产生原子荧光信号并发射到第二反射镜6，第二反射镜6将原子荧光信号反射后被第二光电检测装置7接收并检测。
其中，原子化器5接收第一反射镜2反射后聚焦的光，因此，原子化器5的中心设置在第一反射镜2反射的光的聚焦点的位置。
第二反射镜6可以设置为凹面反射滤光片，原子化器5产生的原子荧光信号通过凹面反射滤光片反射滤光后汇聚成一点，然后被第二光电检测器7接收。
另外，第二反射镜6也可以是平面反射滤光片，同时在该平面反射滤光片的反射光方向上设置一个凸透镜，通过凸透镜将该反射的光会聚成一点，然后被第二光电检测器7接收并进行检测。
同时，在一个实施例中，可以将第二反射镜6设置成可以变换滤波波长的反射会聚装置，从而可以根据不同的需要来过滤不同波长的光。
经过第二反射镜6的原子荧光信号被第二光电检测器7接收并进行检测，第二光电检测器7设置在位于第二反射镜反射6反射的光的聚焦点的位置。
本发明的激发光源漂移校正装置和荧光光谱仪，通过设置反射镜实现光的反射会聚，从而可以避免使用透镜造成的光能损失和误差，同时，通过在反射镜的中心设置光纤，采集激发光源发射的部分光的光能，可以在进行荧光检测的同时可以实时地检测激发光源的能量，从而实现了激发光源的实时漂移校正，另外，由于光纤的直径很小，因此通过光纤采集的光很少，因此，使用上述方法对传输到原子化器上的光的能量的影响很小，因此可以避免光能的损失。
此外，在进行荧光检测时，通过将第二反射镜设置为反射滤光片，从而提高了滤光效率，同时还使得接收信号没有色差。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种激发光源漂移校正装置，其特征在于，包括激发光源、第一反射镜和第一光电检测器；
所述第一反射镜设置成与所述激发光源形成设定的角度，所述第一反射镜将所述激发光源发射的光反射到与所述激发光源的发射光的路线不同的方向；
所述第一反射镜的中心设置有用于传输所述激发光源发射的光的光纤，通过所述光纤的光被所述第一光电检测器接收。
2.如权利要求1所述的激发光源漂移校正装置，其特征在于，所述第一反射镜为凹面镜，所述激发光源的光通过所述凹面镜的反射后会聚成一点。
3.如权利要求1所述的激发光源漂移校正装置，其特征在于，所述第一反射镜为平面镜，并且所述装置还包括设置在所述第一反射镜的反射光方向的凸透镜，用于会聚所述第一反射镜反射的光。
4.如权利要求1所述的激发光源漂移校正装置，其特征在于，所述光纤设置为穿过所述第一反射镜并镶嵌在所述第一反射镜中，并且所述光纤的位于所述第一反射镜的反射面的一个末端与所述第一反射镜的反射面平齐。
5.如权利要求1所述的激发光源漂移校正装置，其特征在于，所述激发光源的光出射窗口面积为所述激发光源面积的30％～150％。
6.一种荧光光谱仪，其特征在于，包括：
权利要求1-5任一项所述的激发光源漂移校正装置、原子化器、第二反射镜和第二光电检测器；
所述原子化器接收所述激发光源漂移校正装置的第一反射镜反射后会聚的光，并将产生的原子荧光信号发射到所述第二反射镜，所述第二反射镜发射后的光被所述第二光电检测器接收。
7.如权利要求6所述的荧光光谱仪，其特征在于，所述第二反射镜为凹面反射滤光片。
8.如权利要求6所述的荧光光谱仪，其特征在于，所述第二反射镜为平面反射滤光片，并且所述光谱仪还包括设置在所述第二反射镜的反射光方向的凸透镜，用于会聚所述第二反射镜反射的光。
9.如权利要求6所述的荧光光谱仪，其特征在于，所述原子化器的中心位于所述第一反射镜反射的光的聚焦点的位置。
10.如权利要求9所述的荧光光谱仪，其特征在于，所述第二光电检测器位于所述第二反射镜反射的光的聚焦点的位置。
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