CN111505786B - 分束器组件和具备该分束器组件的分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分束器组件和具备该分束器组件的分析装置。分束器组件包括分束器、保持分束器的保持件以及配置于分束器与保持件之间的第1间隔件组，第1间隔件组包含3个第1种隔片，3个第1种隔片各自包含第1种光学元件保持部和第1种定位部，保持件具有3个第1种隔片收纳凹部，所述第1种隔片收纳凹部各自具有与所述第1种定位部对应的形状，3个第1种隔片分别收纳于3个第1种隔片收纳凹部，3个第1种隔片各自的所述第1种光学元件保持部抵接于分束器。

Description

分束器组件和具备该分束器组件的分析装置

技术领域

本发明涉及分束器组件和具备该分束器组件的分析装置。

背景技术

在FT-IR(傅立叶变换红外分光光度计)等分光光度计中使用分束器。在FT-IR中，从光源射出的光经由分束器被固定镜和移动镜反射。被固定镜反射了的光与被移动镜反射了的光进行干涉，进行了干涉的光朝向试样照射。

为了避免反射光的波面扰乱，需要分束器具有使用的波长的1/10以下的表面精度。例如在使用1μm的波长的情况下，需要表面精度为0.1μm以下。分束器通常由保持件保持于恒定位置。保持件通常通过切削加工而制成，切削加工的表面精度为数十μm，表面精度较低。因而，如果使分束器与保持件面接触而固定于保持件，则分束器随着元件保持件而变形，从而表面精度恶化。为了使用通过切削加工而制成的保持件，以往采用如下技术：在保持件与分束器之间夹持膜状的树脂制的间隔件，近似地三点支承分束器，由此不受保持件的较低的表面精度的影响，维持分束器的表面精度。这样的技术的一例记载于国际公开WO2018/203363A1。

发明内容

国际公开WO2018/203363A1所记载的膜状的间隔件为了实现对于保持件的近似三点支承而成为在圆环状的主体中朝向内周设置3个突起的结构。需要该圆环状的主体的内径比分束器的直径大。因而，存在包含保持件的分束器组件的外形变大这样的问题。

另外，也需要考虑组装分束器组件时的作业的容易度。能够使用分束器组件来实现FT-IR等分析装置。

因此，本发明的目的在于提供不需要增大分束器组件的外形且组装容易的分束器组件和具备该分束器组件的分析装置。

为了达成上述目的，基于本发明的分束器组件包括分束器、保持上述分束器的保持件以及配置于上述分束器与上述保持件之间的第1间隔件组，上述第1间隔件组包含3个第1种隔片，上述3个第1种隔片各自包含第1种光学元件保持部和第1种定位部，上述保持件具有3个第1种隔片收纳凹部，上述第1种隔片收纳凹部各自具有与上述第1种定位部对应的形状，上述3个第1种隔片分别收纳于上述3个第1种隔片收纳凹部，上述3个第1种隔片各自的上述第1种光学元件保持部抵接于上述分束器。

根据要与附图关联地理解的与本发明相关的以下的详细的说明，明确本发明的上述及其他目的、特征、方面以及优点。

附图说明

图1是基于本发明的分析装置的概念图。

图2是基于本发明的实施方式1的分束器组件的立体图。

图3是基于本发明的实施方式1的分束器组件的分解立体图。

图4是基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的第1种隔片的俯视图。

图5是以第1面成为近侧的方向观察基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的保持件而得到的图。

图6是以第2面成为近侧的方向观察基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的保持件而得到的图。

图7是基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的第1种隔片的变形例的俯视图。

图8是基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的第2种隔片的俯视图。

图9是基于本发明的实施方式1的分束器组件所包含的第3种隔片的俯视图。

具体实施方式

(分析装置的结构)

在说明基于本发明的实施方式1的分束器组件之前，说明具备该分束器组件的分析装置的结构。在图1中表示该分析装置1的概略结构。

分析装置1是傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)。分析装置1包括壳体2、加热器3、干涉部4、试样室5以及检测器6。壳体2形成为中空状的箱形状。加热器3配置于壳体2内。加热器3例如是陶瓷加热器为佳。加热器3例如通过通电而射出作为测量光的红外光测量光。

干涉部4配置于壳体2内。干涉部4是用于生成红外干涉光的机构，在光路中，配置于加热器3的下游侧。干涉部4包括分束器组件7、固定镜8、移动镜9以及驱动部10。

分束器组件7与加热器3隔开间隔地配置。分束器组件7具备分束器22。分束器22以反射入射的光的一部分并透过入射的光的剩余部分的方式构成。此外，关于分束器组件7的详细的结构在后文叙述。

固定镜8隔着分束器组件7而配置于与加热器3相反的一侧。固定镜8以固定于恒定的位置的方式配置。移动镜9相对于分束器组件7和固定镜8隔开距离地配置。移动镜9能够在将分束器组件7和移动镜9连结的方向上移动地构成。驱动部10由例如音圈马达等形成并以对移动镜9施加驱动力的方式构成。

此外，在壳体2中的与干涉部4相对的部分形成有供光通过的通过窗11。

试样室5相对于壳体2隔开距离地配置。试样室5形成为中空状的箱形状。在试样室5的内部收纳有试样。在光路中，在试样室5的上游侧配置有反射镜12。

检测器6相对于试样室5隔开距离地配置。检测器6例如由MCT(碲镉汞：Hgcdte)检测器、DLaTGS(氘化L-丙氨酸硫酸三甘肽：Deuterated L-Alanine Triglycine Sulphate)检测器、TGS(硫酸三甘肽：Triglycine Sulfate)检测器、DTGS(将氢置换为重氢而得到的TGS：氘化硫酸三甘肽Deuterium Tri-Glycine Sulfate)检测器等形成。

(分析装置的动作)

在分析装置1的试样的分析中，从加热器3射出红外光。然后，红外光向分束器22入射。入射到分束器22的红外光的一部分透过分束器22而向固定镜8入射，剩余部分被分束器22反射而向移动镜9入射。此时，移动镜9通过由驱动部10施加驱动力而移动。

被固定镜8反射了的红外光被分束器22反射而朝向反射镜12。另外，被移动镜9反射了的红外光透过分束器22而朝向反射镜12。由此，被固定镜8反射了的红外光与被移动镜9反射了的红外光合成而成为红外干涉光15。红外干涉光15经由通过窗11向壳体2的外部射出而朝向反射镜12。红外干涉光15被反射镜12反射而向试样室5入射。由此，向试样室5内的试样照射红外干涉光15。来自试样的反射光或透过光从试样室5射出而向检测器6入射。

检测器6将与入射了的红外光相应的干涉图作为检测信号输出。在分析装置1中，对来自检测器6的检测信号进行傅立叶变换来制成光谱的强度分布数据。然后，基于该数据，分析试样。

(实施方式1)

参照图1～图6，说明基于本发明的实施方式1的分束器组件。

在图2中表示分束器组件7的立体图。在图3中表示分束器组件7的分解立体图。

分束器组件7包括保持件21、分束器22、补偿板23以及1对固定板26a、26b。保持件21形成为具有预定的厚度的平板状。保持件21具有互相成为正反的关系的第1面21a和第2面21b。能够看见在保持件21的内部具有开口部210。分束器22和补偿板23收纳于开口部210。分束器22由例如KBr、玻璃等这样的透光性的材料形成。分束器22具有圆板形状。分束器22的厚度比保持件21的厚度小。分束器22的直径比保持件21的开口部210的直径稍小。如图3所示，分束器22利用大致圆环状的固定板26a固定。固定板26a利用螺钉242固定于保持件21的第1面21a。补偿板23利用大致圆环状的固定板26b固定。固定板26b利用螺钉242固定于保持件21的第2面21b。固定板26a、26b各自包括1个安装部261和朝向内侧突出的3个突出部262。安装部261具有环状。

在分束器22与保持件21之间配置有作为第1间隔件组51的3个第1种隔片41。在图4中表示将第1种隔片41单独取出时的俯视图。在图5中表示以第1面21a成为近侧的方向观察保持件21而观察到的情形。如图5所示，在第1面21a形成有凹部211a。凹部211a用于收纳固定板26a。

在图6中表示以第2面21b成为近侧的方向观察保持件21而观察到的情形。如图6所示，在第2面21b形成有凹部211b。凹部211b用于收纳固定板26b。如图3所示，开口部210以将凹部211a的底面与凹部211b的底面相连的方式形成。开口部210沿厚度方向贯通保持件21的中央部。在开口部210的内周面设有凸缘214。凸缘214呈圆环状。凸缘214从开口部210的内周面的中央部朝向开口部210的中心突出。凸缘214由分束器22和补偿板23夹持。

通过整理，如以下那样表示包含与叙述至此的事项重复的部分在内的分束器组件7的结构。

分束器组件7包括分束器22、保持分束器22的保持件21以及配置于分束器22与保持件21之间的第1间隔件组51。第1间隔件组51包含3个第1种隔片41，3个第1种隔片41各自包含第1种光学元件保持部411和第1种定位部412。保持件21具有3个第1种隔片收纳凹部415。所述第1种隔片收纳凹部415各自具有与第1种定位部412对应的形状。所述3个第1种隔片41分别收纳于所述3个第1种隔片收纳凹部415。所述3个第1种隔片41各自的第1种光学元件保持部411抵接于分束器22。3个第1种隔片收纳凹部415以等间隔，即120°间隔设置。

在本实施方式中，保持件21具有3个第1种隔片收纳凹部415，3个第1种隔片41分别收纳于3个第1种隔片收纳凹部415，因此能够利用各第1种隔片41所具备的第1种光学元件保持部411三点支承分束器22。因而，不需要增大分束器组件的外形，并且该分束器组件的组装容易。

在本实施方式中，优选的是，如图4所示，第1种定位部412在俯视时具有左右不对称的形状。通过采用该结构，在将第1种隔片41插入第1种隔片收纳凹部415时，能够防止弄错正反。认为第1种隔片41通常由片状的材料通过冲裁加工而形成，但有时根据冲裁加工的方向而导致正反的成品形状稍微不同。如果预先设为左右不对称的形状，则在假若弄错正反而想要插入第1种隔片收纳凹部415的情况下，形状不吻合，作业者能够注意到错误。因而，能够防止以弄错正反的状态组装。

第1种隔片也可以呈如图7所示的第1种隔片41i那样左右对称的形状。在该情况下，本身也能够三点支承分束器22，因此是有用的。但是，在如第1种隔片41i那样左右对称的形状的情况下，在组装作业时即使弄错正反也难以注意到。从该观点来看，优选为如图4所示的第1种隔片41那样左右不对称的形状。

优选的是，如本实施方式所示，分束器组件7具备以下的结构。即，分束器组件7还包括由保持件21保持的补偿板23和配置于补偿板23与保持件21之间的第2间隔件组52。补偿板23由例如KBr、玻璃等这样的透光性的材料形成。补偿板23具有圆板形状。补偿板23的厚度比保持件21的厚度小。补偿板23的直径比保持件21的开口部210的直径稍小。补偿板23的直径与分束器22的直径大致相同。第2间隔件组52包含两个第2种隔片42和1个第3种隔片43。在图8中表示将第2种隔片42单独取出时的俯视图。在图9中表示将第3种隔片43单独取出时的俯视图。

第2种隔片42各自包含第2种光学元件保持部421和第2种定位部422。第3种隔片43包含第3种光学元件保持部431和第3种定位部432。第2种光学元件保持部421与第3种光学元件保持部431厚度不同。第2种隔片42与第3种隔片43俯视时的形状不同。通过比较观察图8和图9明显看出，第3种隔片43的第3种定位部432的左右方向的长度比第2种隔片42的第2种定位部422的左右方向的长度长。在此所说的“左右方向”相当于图6中的凹部211b的周向。

保持件21具有两个第2种隔片收纳凹部425和1个第3种隔片收纳凹部435。所述两个第2种隔片收纳凹部425各自具有与第2种定位部422对应的形状。第3种隔片收纳凹部435具有与第3种定位部432对应的形状。所述两个第2种隔片42分别收纳于所述两个第2种隔片收纳凹部425。所述1个第3种隔片43收纳于所述1个第3种隔片收纳凹部435。所述两个第2种隔片42的第2种光学元件保持部421和所述1个第3种隔片43的第3种光学元件保持部431抵接于补偿板23。

通过采用该结构，能够利用两个第2种隔片42和1个第3种隔片43三点支承补偿板23，而且，第2种隔片42的第2种光学元件保持部421与第3种隔片43的第3种光学元件保持部431厚度不同，因此在该分束器组件7中，能够使补偿板23相对于保持件21的中心轴线稍微倾斜地保持补偿板23。由此，作为简单的构造，能够将补偿板23以从与分束器22完全平行的状态稍微倾斜的状态定位。

在此，示出了第3种隔片43的第3种定位部432的左右方向的长度比第2种隔片42的第2种定位部422的左右方向的长度长的例子，但也可以是相反的。即，也可以是，第3种隔片43的第3种定位部432的左右方向的长度比第2种隔片42的第2种定位部422的左右方向的长度短。另外，不仅可以使左右方向的长度存在差异，也可以设为弯折的形状，或者设置识别用的突起。第2种隔片42与第3种隔片43俯视时的形状不同即可。通过设为不同的形状，在组装作业时，对于作业者来说易于视觉区分第2种隔片42与第3种隔片43，组装作业容易。

在本实施方式中，优选的是，如图8所示，第2种定位部422在俯视时具有左右不对称的形状。通过采用该结构，在将第2种隔片42插入第2种隔片收纳凹部425时，能够防止弄错正反。

在本实施方式中，优选的是，如图9所示，第3种定位部432在俯视时具有左右不对称的形状。通过采用该结构，在将第3种隔片43插入第3种隔片收纳凹部435时，能够防止弄错正反。

优选的是，第2种隔片42和第3种隔片43中的一者与第1种隔片41相比，厚度相同且俯视时的形状相同。通过采用该结构，能够减少应准备的隔片的种类，提高生产效率。第1种隔片41、第2种隔片42以及第3种隔片43由相同种类的材料形成为佳。

此外，当利用3个第1种隔片41各自所具备的第1种光学元件保持部411三点支承分束器22时，使分束器22的重心位于由3个第1种光学元件保持部411构成的三角形的内部即可。只要满足该条件，3个第1种光学元件保持部411支承分束器22的3点的位置关系就是自由的，也可以不必是等间隔。

关于利用两个第2种隔片42和1个第3种隔片43三点支承补偿板23的情况也是同样的。即，使补偿板23的重心位于由两个第2种隔片42和1个第3种隔片43构成的三角形的内部即可。只要满足该条件，支承补偿板23的3点的位置关系就是自由的，也可以不必是等间隔。

优选的是，如至此说明的那样，分析装置1具备上述任一分束器组件。

说明了本发明的实施方式，但应认为本次公开的实施方式完全是例示而不进行限制。本发明的范围由权利要求书表示，旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种分束器组件，其中，

该分束器组件包括：

分束器；

保持件，其保持所述分束器；以及

第1间隔件组，其配置于所述分束器与所述保持件之间，

所述第1间隔件组包含3个第1种隔片，

所述3个第1种隔片各自包含第1种光学元件保持部和第1种定位部，

所述保持件具有3个第1种隔片收纳凹部，所述第1种隔片收纳凹部各自具有与所述第1种定位部对应的形状，

所述3个第1种隔片分别收纳于所述3个第1种隔片收纳凹部，

所述3个第1种隔片各自的所述第1种光学元件保持部抵接于所述分束器。

2.根据权利要求1所述的分束器组件，其中，

所述第1种定位部在俯视时具有左右不对称的形状。

3.根据权利要求1所述的分束器组件，其中，

该分束器组件还包括：

补偿板，其由所述保持件保持；以及

第2间隔件组，其配置于所述补偿板与所述保持件之间，

所述第2间隔件组包含两个第2种隔片和1个第3种隔片，

所述第2种隔片各自包含第2种光学元件保持部和第2种定位部，

所述第3种隔片包含第3种光学元件保持部和第3种定位部，

所述第2种光学元件保持部与所述第3种光学元件保持部厚度不同，

所述第2种隔片与所述第3种隔片俯视时的形状不同，

所述保持件具有两个第2种隔片收纳凹部和1个第3种隔片收纳凹部，

所述两个第2种隔片收纳凹部各自具有与所述第2种定位部对应的形状，

所述第3种隔片收纳凹部具有与所述第3种定位部对应的形状，

所述两个第2种隔片分别收纳于所述两个第2种隔片收纳凹部，所述1个第3种隔片收纳于所述1个第3种隔片收纳凹部，

所述两个第2种隔片的所述第2种光学元件保持部和所述1个第3种隔片的所述第3种光学元件保持部抵接于所述补偿板。

4.根据权利要求3所述的分束器组件，其中，

所述第2种定位部在俯视时具有左右不对称的形状。

5.根据权利要求3所述的分束器组件，其中，

所述第3种定位部在俯视时具有左右不对称的形状。

6.根据权利要求3所述的分束器组件，其中，

所述第2种隔片和所述第3种隔片中的一者与所述第1种隔片相比，厚度相同且俯视时的形状相同。

7.一种分析装置，其中，

该分析装置具备权利要求1～6中任一项所述的分束器组件。

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