CN108195774A - 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统 - Google Patents

一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108195774A
CN108195774A CN201810164015.XA CN201810164015A CN108195774A CN 108195774 A CN108195774 A CN 108195774A CN 201810164015 A CN201810164015 A CN 201810164015A CN 108195774 A CN108195774 A CN 108195774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
sample
optical
tested
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810164015.XA
Other languages
English (en)
Inventor
阎巍
李培文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Xun Jie Guangyuan Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Xun Jie Guangyuan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Xun Jie Guangyuan Technology Co Ltd filed Critical Wuxi Xun Jie Guangyuan Technology Co Ltd
Priority to CN201810164015.XA priority Critical patent/CN108195774A/zh
Publication of CN108195774A publication Critical patent/CN108195774A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
    • G01N2021/0112—Apparatus in one mechanical, optical or electronic block
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources
    • G01N2201/06166—Line selective sources
    • G01N2201/0618—Halogene sources
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/063—Illuminating optical parts
    • G01N2201/0636—Reflectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08—Optical fibres; light guides
    • G01N2201/0873—Using optically integrated constructions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统，涉及光学技术领域，该系统包括：灯泡、散热器、反光杯、支架、电源驱动板、光纤、光纤接头、滤光片；灯泡发射的光经过反光杯反射准直后出射；散热器为灯泡散热；电源驱动板驱动灯泡以额定功率工作；光纤与待测样品的表面形成预定角度的夹角，光纤采集待测样品的漫反射信号光，信号光经过光纤传输到光谱仪中；光纤接头连接和固定光纤；滤光片设置在反光杯下方，将预定波段的光投射到待测样品上。解决了只有一小部分光投射到样品上，并且光照不均匀的问题，达到了提高光利用率且光照均匀的效果。

Description

一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其是一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统。
背景技术
光谱分析是分析被研究光(所研究物质反射、吸收、散射或受激发的荧光等)的光谱特性，包括波长、强度等谱线特征。光谱技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等检测中。
对于光谱分析的光源发射，传统技术是使用灯泡直接照射被测样品，但是这种方式灯泡里的灯丝发射的光会向四周全空间辐射，只有一小部分光能够投射到样品上，并且光照不均匀。
发明内容
本发明针对上述问题及技术需求，提出了一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统。
本发明的技术方案如下：
一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统，包括待测样品，其特征在于，所述系统包括：灯泡、散热器、反光杯、支架、电源驱动板、光纤、光纤接头、滤光片；
所述灯泡发射的光经过所述反光杯反射准直后出射；所述散热器为所述灯泡散热；所述电源驱动板驱动所述灯泡以额定功率工作；所述光纤与所述待测样品的表面形成预定角度的夹角，所述光纤采集所述待测样品的漫反射信号光，所述信号光经过所述光纤传输到光谱仪中；所述光纤接头连接和固定所述光纤；所述滤光片设置在所述反光杯下方，用于将预定波段的光投射到所述待测样品上；所述支架用于将所述灯泡、所述散热器、所述反光杯、所述电源驱动板、所述光纤、所述光纤接头和所述滤光片集成为一体。
其进一步的技术方案为：所述灯泡是卤素钨灯。
其进一步的技术方案为：所述灯泡的功率范围是5W至20W。
其进一步的技术方案为：所述反光杯是抛物线结构，R的范围是3mm至5mm，出射口直径为30mm，内面镀有铝反射膜。
其进一步的技术方案为：所述光纤接头是SMA905。
其进一步的技术方案为：所述光纤的芯径为600μm。
其进一步的技术方案为：所述光纤是单芯或多芯的多模石英光纤。
其进一步的技术方案为：所述光纤与所述待测样品的表面的夹角范围是30°至60°。
其进一步的技术方案为：所述待测样品的表面被光源照射和信号采集的范围是至
本发明的有益技术效果是：
通过使用反光杯将灯泡发出的光反射，准直后出射，使得灯泡发出的光汇聚并准直反射到待测样品上，提高了光的利用率，而且使得待测样品表面的光照更加均匀。
通过使用卤素钨灯，利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象，延长灯泡的使用寿命，同时灯丝可以工作在更高的温度下，得到更高的亮度、更高的色温和更高的发光效率。
通过使用内面镀有铝反射膜的反光杯，可以使得反光杯对灯泡发出的光进行反射，并且由于反光杯是抛物线结构，经过反光杯的反射，可以使得灯泡发出的光准直出射。
通过使用600μm大芯径的光纤，可以提高待测样品的信号光的收集效率。
通过使用单芯或多芯的多模石英光纤，可以提高光信号的传输效率。
通过将光纤与待测样品表面形成30°至60°，可以使得光纤能够较好地收集待测样品表面的漫反射信号。
通过支架将灯泡、散热器、反光杯、电源驱动板、光纤、光纤接头和滤光片集成在一个结构内，实现了模块化的设计。采用全密封设计，提高了防尘性和环境适应性。
附图说明
图1是用于光谱分析的光源发射和信号收集系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，其示出了一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统的结构示意图，该系统包括灯泡1、散热器2、反光杯3、支架4、电源驱动板5、光纤6、光纤接头7、滤光片8。另外，图中还示出了待测样品9。
请参考图1，灯泡1发射的光经过反光杯3反射准直后出射，散热器2为灯泡1散热，电源驱动板5驱动灯泡1以额定功率工作，光纤6与待测样品9的表面形成预定角度的夹角，光纤6采集待测样品9的漫反射信号光，信号光经过光纤6传输到光谱仪中，光纤接头7连接和固定光纤6，滤光片8设置在反光杯3的下方，用于将预定波段的光投射到待测样品9上，支架4用于将灯泡1、散热器2、反光杯3、电源驱动板5、光纤6、光纤接头7和滤光片8集成为一体。
灯泡1作为光源，用于发射光。散热器2设置在灯泡1外部，为灯泡1散热，提高灯泡1的使用寿命。
通过支架4将灯泡1、散热器2、反光杯3、电源驱动板5、光纤6、光纤接头7和滤光片8集成为一体，可以实现模块化的设计。
在实际应用中，支架4在集成各个零部件时采用全密封的设计，可以提高防尘性和环境适应性。
可选的，灯泡1是卤素钨灯。
卤素钨灯是填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯，为提高白炽灯的发光效率，需要提高钨丝的温度，但相应会造成钨的蒸发，使玻壳发黑，在白炽灯中充入卤族元素或卤化物，利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象。
可选的，灯泡的功率范围是5W至20W。
可选的，反光杯3是抛物线结构，R的范围是3mm至5mm，出射口直径为30mm，内面镀有铝反射膜。
可选的，光纤接头7是SMA905。
可选的，光纤6的芯径是600μm。
采用600μm的大芯径的光纤可以提高待测样品9表面反射的信号光的收集效率。
可选的，光纤6是单芯或多芯的多模石英光纤。
多模石英光纤可以提高光信号的传输效率。
可选的，光纤6与待测样品9的表面的夹角范围是30°至60°。
可选的，待测样品9的表面被光源照射和信号采集的范围是至
该系统的工作成果是：灯泡1发射的光经过反光杯3准直后出射，通过滤光片8投射在待测样品9上，待测样品9表面的漫反射信号光被光纤6以一定斜角收集，信号光经过光纤6传输到光谱仪中进行分析。
以上所述的仅是本发明的优先实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统，包括待测样品，其特征在于，所述系统包括：灯泡、散热器、反光杯、支架、电源驱动板、光纤、光纤接头、滤光片；
所述灯泡发射的光经过所述反光杯反射准直后出射；所述散热器为所述灯泡散热；所述电源驱动板驱动所述灯泡以额定功率工作；所述光纤与所述待测样品的表面形成预定角度的夹角，所述光纤采集所述待测样品的漫反射信号光，所述信号光经过所述光纤传输到光谱仪中；所述光纤接头连接和固定所述光纤；所述滤光片设置在所述反光杯下方，用于将预定波段的光投射到所述待测样品上；所述支架用于将所述灯泡、所述散热器、所述反光杯、所述电源驱动板、所述光纤、所述光纤接头和所述滤光片集成为一体。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灯泡是卤素钨灯。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灯泡的功率范围是5W至20W。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反光杯是抛物线结构，R的范围是3mm至5mm，出射口直径为30mm，内面镀有铝反射膜。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤接头是SMA905。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤的芯径为600μm。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤是单芯或多芯的多模石英光纤。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤与所述待测样品的表面的夹角范围是30°至60°。
9.根据权利要求1至8任一所述的系统，其特征在于，所述待测样品的表面被光源照射和信号采集的范围是至
CN201810164015.XA 2018-02-27 2018-02-27 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统 Pending CN108195774A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810164015.XA CN108195774A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810164015.XA CN108195774A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108195774A true CN108195774A (zh) 2018-06-22

Family

ID=62594222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810164015.XA Pending CN108195774A (zh) 2018-02-27 2018-02-27 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108195774A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111157541A (zh) * 2020-01-14 2020-05-15 合肥维信诺科技有限公司 光学检测系统以及光学检测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05159753A (ja) * 1991-11-30 1993-06-25 Iwasaki Electric Co Ltd 反射鏡付電球の製造方法及びその製造方法に使用する照度検査装置
JPH0636204U (ja) * 1991-04-10 1994-05-13 近藤フィリップスライティング株式会社 医療用反射鏡ハロゲン電球
CN2364332Y (zh) * 1999-01-18 2000-02-16 上海侨龙光艺工业有限公司 可变色光源灯箱
US7671985B1 (en) * 2006-03-13 2010-03-02 Milan Milosevic Device for small spot analysis using fiber optic interfaced spectrometers
WO2010069159A1 (zh) * 2008-12-17 2010-06-24 马士科技有限公司 Led反射灯
CN201828277U (zh) * 2010-09-21 2011-05-11 王建伟 一种反射式光纤传感器装置
US20120155077A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Yuyang Dnu Co., Ltd. Light emitting diode floodlight
CN103836531A (zh) * 2014-02-11 2014-06-04 昆山东大智汇技术咨询有限公司 点光源及灯泡形光源
CN105334184A (zh) * 2014-08-15 2016-02-17 富强 一种在线近红外光谱分析仪
CN105424668A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 深圳先进技术研究院 一种荧光筛选系统
GB201716193D0 (en) * 2017-10-04 2017-11-15 Visum Ltd An integrated optical system for the examination of sample materials
CN207882141U (zh) * 2018-02-27 2018-09-18 无锡迅杰光远科技有限公司 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0636204U (ja) * 1991-04-10 1994-05-13 近藤フィリップスライティング株式会社 医療用反射鏡ハロゲン電球
JPH05159753A (ja) * 1991-11-30 1993-06-25 Iwasaki Electric Co Ltd 反射鏡付電球の製造方法及びその製造方法に使用する照度検査装置
CN2364332Y (zh) * 1999-01-18 2000-02-16 上海侨龙光艺工业有限公司 可变色光源灯箱
US7671985B1 (en) * 2006-03-13 2010-03-02 Milan Milosevic Device for small spot analysis using fiber optic interfaced spectrometers
WO2010069159A1 (zh) * 2008-12-17 2010-06-24 马士科技有限公司 Led反射灯
CN201828277U (zh) * 2010-09-21 2011-05-11 王建伟 一种反射式光纤传感器装置
US20120155077A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Yuyang Dnu Co., Ltd. Light emitting diode floodlight
CN103836531A (zh) * 2014-02-11 2014-06-04 昆山东大智汇技术咨询有限公司 点光源及灯泡形光源
CN105334184A (zh) * 2014-08-15 2016-02-17 富强 一种在线近红外光谱分析仪
CN105424668A (zh) * 2015-12-22 2016-03-23 深圳先进技术研究院 一种荧光筛选系统
GB201716193D0 (en) * 2017-10-04 2017-11-15 Visum Ltd An integrated optical system for the examination of sample materials
CN207882141U (zh) * 2018-02-27 2018-09-18 无锡迅杰光远科技有限公司 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111157541A (zh) * 2020-01-14 2020-05-15 合肥维信诺科技有限公司 光学检测系统以及光学检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5959306A (en) Portable light source and system for use in leak detection
US7122812B2 (en) Leak detection lamp
CN105911805B (zh) 一种结构紧凑的光源系统
US5742066A (en) Light source for use in leak detection in heating, ventilating, and air conditioning systems that utilize environmentally-safe materials
JP2005270979A5 (zh)
JP6423086B2 (ja) 照明装置用の集光器
CN103629574B (zh) 一种基于多棱反射锥的多led组合宽带光源装置
CN105676578B (zh) 一种结构紧凑的光源系统
CN207882141U (zh) 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统
CN108195774A (zh) 一种用于光谱分析的光源发射和信号收集系统
CN107270151A (zh) 一种发光装置及激光照明灯
CN100454044C (zh) 光源匀光光纤低损传导投光装置
CN207122779U (zh) 一种发光装置及激光照明灯
US7157724B2 (en) Detection lamp
CN108736305A (zh) 小角度激光光源获得设备及其实现方法
CN201014334Y (zh) 光源匀光光纤低损传导投光装置
CN104373878A (zh) 机车前照灯
CN212510556U (zh) 一种激光发光装置和灯具
CN216408832U (zh) 一种半导体激光器光源
CN214580533U (zh) 一种反射式激光照明装置
WO2020119354A1 (zh) 激光照明灯具
CN208952014U (zh) 一种基于白炽灯的反射式照明装置
WO2021090879A1 (ja) 光源装置
CN110645541B (zh) 光源装置及车灯
CN106122790A (zh) 一种能增加照射距离的led灯具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination