CN111751301B - 穿透式取样模块以及光谱仪 - Google Patents

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Abstract

一种穿透式取样模块，用于固定待测物以使光谱仪主体取得待测物的光学资讯。穿透式取样模块包括承托座、发光元件、转接元件以及样品容置装置。承托座包括第一容置槽体。发光元件设置于承托座，以用于发出照明光束。转接元件设置于第一容置槽体内。转接元件还包括本体部以及由本体部延伸的抵靠肋条。本体部与抵靠肋条共同形成第二容置槽体。样品容置装置透过第二出光口，与第二槽面至少部分面接触。另提出一种具有所述穿透式取样模块的光谱仪。上述穿透式取样模块提供给光谱仪主体稳定的样品光束，而可使应用所述穿透式取样模块的光谱仪能够提供重复性高且精确的量测结果。

Description

穿透式取样模块以及光谱仪
技术领域
本发明是有关于一种取样模块以及光谱仪，且特别是有关于一种穿透式取样模块以及具有所述穿透式取样模块的光谱仪。
背景技术
在已知技术中的穿透式光谱仪主要的运作原理是透过发光元件发出照明光束，照明光束经过透镜组以及待测物后，待测物吸收照明光束中的部分光频段而对应产生样品光束。样品光束通过光谱仪主体的狭缝进入光谱仪主体中，以使光谱仪主体接收样品光束并根据此样品光束得知待测物的相关资讯。
但是，当待测物置入于样品槽时，由于样品槽与穿透式光谱仪中的容置槽的形状并不一致，而导致样品槽无法有效地被容置槽限位，并使得待测物在取样的过程中倾斜或位移，导致待测物在取样过程中没有位于照明光束的光轴上，而此会造成量测有明显的误差，而导致光谱仪所取得的量测结果不稳定，且亦不精确。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种穿透式取样模块，其能够提供给光谱仪主体稳定的样品光束，而可使应用此穿透式取样模块的穿透式光谱仪能够提供重复性高且精确的量测结果。
本发明提供一种穿透式光谱仪，其可以提供重复性高且精确的量测结果。
本发明的一实施例中提供一种穿透式取样模块，用于固定待测物以使光谱仪主体取得待测物的光学资讯。穿透式取样模块包括承托座、发光元件、转接元件以及样品容置装置。承托座包括第一容置槽体。第一容置槽体包括彼此相对的第一槽面、第二槽面、位于第一槽面的第一入光口与位于第二槽面的第一出光口。发光元件设置于承托座，用于发出照明光束。转接元件设置于第一容置槽体内。转接元件还包括本体部以及由本体部延伸的抵靠肋条。本体部与抵靠肋条共同形成第二容置槽体。第二容置槽体包括彼此相对的第三槽面、第四槽面、位于第三槽面的第二入光口以及位于第四槽面的第二出光口。样品容置装置设置于所述第二容置槽体内，并透过第二出光口，与第二槽面至少部分面接触。
本发明的一实施例中提供一种光谱仪，用于固定待测物以取得待测物的光学资讯。光谱仪包括上述的穿透式取样模块、保护外壳以及光谱仪主体。上述的穿透式取样模块设置于保护外壳内。光谱仪主体设置于保护外壳内，且与承托座连接。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明实施例的穿透式取样模块与光谱仪中，由于样品容置装置与承托座的第一容置槽体之间设有转接元件，因此穿透式取样模块与光谱仪能够有效地限制/固定样品容置装置的位置，而使样品容置装置的位置稳定，可有效地避免待测物偏离照明光束的光轴。如此一来，在取样的过程中，穿透式取样模块与光谱仪可以提供稳定的样品光束，因此可以得到重复性高且精确的量测结果。并且，在本发明的实施例中，由于样品容置装置借由转接元件的第二出光口与第一容置槽体的第二槽面接触，亦可以达成缩减样品光束从待测物至第一出光口的距离，因此本发明实施例的光谱仪与穿透式取样模块可以提高量测准度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A与图1B为本发明的一实施例的一种光谱仪的在不同视角下的外观示意图。
图2为图1A与图1B的光谱仪的剖面示意图。
图3为穿透式取样模块的外观示意图。
图4A与图4B为图3的穿透式取样模块在不同视角下的分解图。
图5A至图5D是本发明不同实施态样的转接元件的外观示意图。
图6A是本发明另一实施例中应用图5C的转接元件的穿透式取样模块的局部立体剖面示意图。
图6B为本发明又一实施例的应用图5D的转接元件的穿透式取样模块的局部剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
为了方便说明本发明实施例的穿透式取样模块100以及光谱仪200的设置方式。光谱仪200以及穿透式取样模块100例如是处于由方向D1、D2、D3所构成的空间中。方向D1、D2、D3两两互相垂直(如图1A所示)。
图1A与图1B为本发明的一实施例的一种光谱仪的在不同视角下的外观示意图。图2为图1A与图1B的光谱仪的剖面示意图。
图3为穿透式取样模块的外观示意图。图4A与图4B为图3的穿透式取样模块在不同视角下的分解图。
请参照图1A、图1B、图2、图3、图4A与图4B，在本实施例中，光谱仪200包括穿透式取样模块100、保护外壳210、光谱仪主体220、指示模块230、无线传输模块240、按键250以及电源模块PS。穿透式取样模块100用于固定待测物OB以使光谱仪主体220取得待测物OB的光学资讯。于本实施例中，待测物OB例如是液体，但不局限于此。请参照图2、图3、图4A与图4B，穿透式取样模块100包括承托座110、发光元件120、转接元件130、样品容置装置140以及多个透镜L。于以下的段落中会详细地说明上述各元件与各元件之间的配置关系。
首先，先介绍穿透式取样模块100内的各元件与各元件之间的配置关系。
请先参照图2、图3、图4A与图4B，承托座110包括第一容置槽体112、第一端部114、第二端部116与定位件118。第一端部114与第二端部116凸出于第一容置槽体112的相对两侧，且与第一容置槽体112连接。承托座110借由第二端部116与光谱仪主体220连接。第一容置槽体112包括彼此相对的第一槽面S1与第二槽面S2，其中第一槽面S1包括第一入光口LE1，第二槽面S2包括第一出光口LX1。第一容置槽体112还包括第一开口O1以及第一狭槽ST1，其中第一容置槽体112的延伸方向、第一狭槽ST1的延伸方向以及第一开口O1的开口方向为方向D3。定位件118例如是螺丝，但不局限于此。第一槽面S1还具有穿孔TH，且穿孔TH例如是螺孔。于本实施例中，可借由定位件118穿设于穿孔TH而使至少部分的定位件118凸出于穿孔TH。凸出的定位件118使转接元件130抵靠于第二槽面S2上。在一实施例中，凸出的定位件118可使抵靠肋条134抵靠于承托座110的第一容置槽体112上，即第二槽面S2与抵靠肋条相接134。发光元件120泛指具有发光功能的光学元件，其种类例如是钨丝灯(TungstenLamp)、汞灯(Mercury Lamp)、氘灯(Deuterium Lamp)、氙灯(Xenon Lamp)、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)或者是激光二极管(Laser Diode,LD)等，但不局限于此。发光元件120设置于承托座110内。详细而言，发光元件120设置于第一端部114内，且用于发出照明光束IB，且照明光束IB沿着发光元件120的光轴I的方向(例如是方向D2)传递。照明光束IB的波长范围例如是落在400纳米(nm)至2400纳米的范围内。本领域的技术人员可以依照其量测需求而可对应选用不同数量、强度、波长或种类的发光元件120，本发明并不局限于此。
转接元件130设置于第一容置槽体112内，并且转接元件130包括本体部132、抵靠肋条134以及把手136。抵靠肋条134与把手136皆由本体部132延伸并凸出于本体部132，其中抵靠肋条134大致沿着方向D2凸出于本体部132且凸出于本体部132的上表面，把手136则大致沿着方向D1凸出于本体部132。本体部132与抵靠肋条134共同形成第二容置槽体138。第二容置槽体138包括第三槽面S3、第四槽面S4与第五槽面S5。第三槽面S3与第四槽面S4彼此相对，第五槽面S5连接于第三与第四槽面S3、S4，并且第三、第四与第五槽面S3～S5共同形成的形状例如是类圆柱形、矩形柱形等，以至少部分贴合样品容置装置140的外表面OS，但不局限于此。在一实施例中，第五槽面S5可由至少两个，第五槽面S5彼此相对且相对称设置，其中第五槽面S5皆形成于第三槽面S3与第四槽面S4之间。
在本实施例中，第二入光口LE2位于第三槽面S3。第二出光口LX2位于第四槽面S4。在方向D2上，至少部分的第四槽面S4与第二槽面S2重叠，即第四槽面S4于方向D2上的正投影与第二槽面S2重叠。
此外，请特别参考图2，样品容置装置140可透过第二出光口LX2，与承托座110的第二槽面S2接触。在一实施例中，第四槽面S4与第二槽面S2重叠在一平面上，且所述平面与样品容置装置140的外表面OS贴合。
值得一提的是，转接元件130可用于借由把手136嵌设于(嵌在)第一狭槽ST1，且把手136凸出于第一狭槽ST1，以避免转接元件130在方向D2上移动，第一狭槽ST1具有限位的功能。另一方面，使用者可对把手136施力而沿着第一狭槽ST1的延伸方向D3将转接元件130快速地移离承托座110。在一实施例中，第一狭槽ST1略大于把手136的截面积，可借由定位件118往方向D2凸出于穿孔TH，并抵顶于转接元件130之外表面，经此设计，可让转接元件130往第二槽面S2抵靠。此外，转接元件130的材质为吸光材料，且此吸光材料用于移除在红外线波段(即900纳米至2500纳米)的光束，因此可以有效地避免红外线杂散光影响量测结果。
样品容置装置140用于容置待测物OB，且设置于第二容置槽体138内。样品容置装置140与第二容置槽体138的第四槽面S4至少部分面接触。由另一观点观之，第二容置槽体138至少部分贴合样品容置装置140的外表面OS。此外，于本实施例中，样品容置装置140例如是圆柱形、矩形柱形等的样品槽，但本发明并不局限于此。值得一提的是，第二容置槽体138的第三、第四、第五槽面S3～S5的形状为类圆柱形、矩形柱形等，而样品容置装置140的外表面OS为圆柱形、矩形柱形等。换言之，于本实施例中，第二容置槽体138的槽面与样品容置装置140的外表面至少部分共形(形状相同)。因此，转接元件130可以更紧密地与样品容置装置140贴合，而可使样品容置装置140较不容易偏离其初始位置。在一实施例中，样品容置装置140在方向D1上的中心(图未示)被光轴I通过。
多个透镜L例如是设置于照明光束IB的光路上，且用于调整照明光束IB。请参照图2，于本实施例中，穿透式取样模块100例如是包括两个透镜L。这多个透镜L设置于承托座110内。两个透镜L中的一者L1位于发光元件120与第一入光口LE1之间，以使照明光束IB通过，而两个透镜L中的另一者L2则位于第一出光口LX1与光谱仪主体220之间，以使样品光束SB通过。于其他实施例中，本领域的技术人员可以依照其需求而可对应选用不同数量、形状的透镜，本发明并不局限于此。
接着，再介绍光谱仪200中除了穿透式取样模块100以外的元件。
请参照图1A、图1B与图2，保护外壳210包括上盖212与下盖214，穿透式取样模块100与光谱仪主体220设置于上盖212与下盖214之间。保护外壳210系用于保护穿透式取样模块100。
请参照图1A，详细来说，上盖212包括彼此相连的第一平台部P1、第二平台部P2以及第三平台部P3。第三平台部P3的平台高度大于第二平台部P2的平台高度，且第二平台部P2的平台高度大于第一平台部P1的平台高度。第二平台部P2包括承托槽SS以及第二狭槽ST2。第一平台部P1与第二平台部P2之间具有一高度差H。承托槽SS的深度等于高度差H。承托槽SS的延伸方向与第二狭槽ST2的延伸方向为方向D3。第二狭槽ST2的位置对应于承托座110的第一狭槽ST1设置。因此，转接元件130的把手136亦可凸出于第二狭槽ST2。第二狭槽ST2亦具有限位的功能。穿透式取样模块100的承托座110可设置于第二平台部P2的承托槽SS，且暴露于外界。
另一方面，请参照图1B，下盖214还包括电源开关开孔以及传输埠开孔DP。使用者可借由电源开关开孔内的开关SW以开启或关闭光谱仪200。在一实施例中，电源模块PS与发光元件120、光谱仪主体220电连接，使用者可借由开关SW开启光谱仪200以使电力传输至发光元件120与光谱仪主体220，或者，使用者可借由开关SW关闭光谱仪200以中断电力传输。
在另一实施例中，使用者可将传输线(未示出)连接于传输埠开孔DP内的传输埠，传输埠可以借由传输线以有线传输的方式将待测物OB的光学资讯传递至外部的电子装置，且外部电源也可以借由传输线对电源模块PS进行充电或直接对发光元件120、光谱仪主体220供电。此外，光谱仪200亦可借由无线传输模块240以无线传输的方式将待测物OB的光学资讯传输至外部的电子装置(未示出，例如是电脑)。
请参照图2，光谱仪主体220与承托座110的第二端部116连接，且设置于保护外壳210内。光谱仪主体210内设置有光学元件(未示出)以及感测器(未示出)，光学元件用于将由狭缝S入射的光束导引至感测器，以使感测器感应到光束。举例而言，光谱仪主体220可具有一狭缝S，并透过狭缝S用于接收光束。
请参照图1A、图1B与图2，指示模块230整合于上盖，且指示模块230例如是发光模块。发光模块例如是包括指示发光元件，指示发光元件例如是发光二极管，但不局限于此。电子按钮例如是与发光二极管电性耦接。于本实施例中，当使用者按下按键250时，按键250会再对应按压电子按钮，电子按钮触发触发信号产生，触发信号同时至指示模块230、发光元件120与光谱仪主体220作动。触发信号还可由处理单元发出，且处理单元例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或处理软件或控制软件，但本发明不受限于上述硬件或软件。触发信号被产生以使指示模块230发出指示信号，且用于通知发光元件120发出照明光束IB，并通知光谱仪主体220进行光学量测。指示信号例如是光信号，且此光信号可借由第三平台部P3的第二开口O2出射至使用者，并用于指示使用者光谱仪200正在进行操作。进一步来说，指示发光元件发出指示的光信号还可是包括不同色光，因此使用者可依据不同的色光来判断现在穿透式光谱仪200的工作状态，工作状态例如是穿透式光谱仪200的充电状态、无线连接状态、开机状态或关机状态。
请参照图1A、图1B与图2，无线传输模块240例如是蓝牙无线传输模块，且无线传输模块240可用于传输待测物OB的光学资讯至外部的电子装置。
请参照图2，电源模块PS例如是电池模块。电源模块PS设置于下盖214内，且用于供应穿透式光谱仪200电力，以供使用者在无外部电源时所使用。
于以下的段落中会详细地说明本实施例中的穿透式取样模块100与穿透式光谱仪200中的第一、第二入光口LE1、LE2与第一、第二出光口LX1、LX2的配置方式以及如何取得待测物OB的光学资讯。
请参照图2，第一入光口LE1、第二入光口LE2位于样品容置装置140的一侧，而第一、第二出光口LX1、LX2则位于样品容置装置140的另一侧。第一入光口LE1位于发光元件120与第二入光口LE2之间，第二入光口LE2位于第一入光口LE1与样品容置装置140之间。
请再参照图2，当发光元件120接收来自电子按钮的触发信号时，发光元件120发出照明光束IB，照明光束IB沿着光轴I依序经过透镜L1、第一入光口LE1、第二入光口LE2并穿透样品容置装置140以传递至待测物OB。接着，照明光束IB经过待测物OB后转换成样品光束SB，其中样品光束SB带有待测物OB的光学资讯。样品光束SB沿光轴I并依序经过第二出光口LX2、第一出光口LX1并穿透透镜L2后投射至光谱仪主体220的狭缝S上，并由狭缝S进入光谱仪主体220。光谱仪主体220再透过设置于其中的光学元件(未示出)以将样品光束SB传递至光谱仪主体220内部的感测器(未示出)。光谱仪主体220根据样品光束SB取得待测物OB的光学资讯。
承上述，在本实施例的穿透式取样模块100与穿透式光谱仪200中，由于样品容置装置140与承托座110的第一容置槽体112之间设有转接元件130，样品容置装置140与转接元件130之间至少部分面接触，因此穿透式取样模块100与穿透式光谱仪200能够有效地限制样品容置装置140的位置，而使样品容置装置140的位置稳定，可有效地避免待测物OB偏离照明光束IB的光轴I。如此一来，在取样的过程中，穿透式取样模块100与穿透式光谱仪200可以提供稳定的样品光束，因此可以得到重复性高且精确的量测结果。
并且，在本实施例中，由于第四槽面S4与设有第一出光口LX1的第二槽面S2重叠，并且转接元件130与第二槽面S2至少部分面接触，因此第一容置槽体112可以更有效地限制转接元件130的位置。此外，亦可以达成缩减样品光束SB从待测物OB至第一出光口LX1的距离，因此本实施例的穿透式光谱仪200与穿透式取样模块100可以提高量测准度。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的部分内容，省略了相同技术内容的说明，关于相同的元件名称可以参考前述实施例的部分内容，下述实施例不再重复赘述。
图5A至图5D是本发明不同实施态样的转接元件130a～130c的外观示意图。图6A是本发明另一实施例中应用图5C的转接元件130c的穿透式取样模块的局部立体剖面示意图。图6B为本发明又一实施例的应用图5D的转接元件130c的穿透式取样模块的局部剖面示意图。
请先参照图5A，于本实施例中，转接元件130a大致上类似于转接元件130，其主要差异在于：抵靠肋条134a的上表面大体上与本体部132a的上表面大体上切齐。换言之，抵靠肋条134a并未凸出于本体部132a。抵靠肋条134a与本体部132a所共同形成的第二容置槽体138a的第一开口O1a的形状为凸字形开口。于此实施例中，样品容置装置140a例如是一长方体的样品槽。样品容置装置140a用于装设于凸字形开口中的部分狭长形开口，且用于承靠第四槽面S4。另一方面，凸字形开口有助于使用者拿取待测物OB。于本实施例中，因为样品容置装置140a可以装载待测物OB较少，因此其适用于具有较高光吸收能力、较高浓度且不易穿透的待测物OB的光学检测。
请参照图5B，于本实施例中，转接元件130b大致上类似于转接元件130a，其主要差异在于：抵靠肋条134b与本体部132b所共同形成的第二容置槽体138b的第一开口O1b的形状为矩形开口。此外，矩形开口的大小大于图5A中狭长形开口的大小。于此实施例中，样品容置装置140b例如亦是为长方体的样品槽。样品容置装置140b用于装设于矩形开口。相较于图5A，于本实施例中，因为样品容置装置140b可以装载较多的待测物OB，因此其适用于光吸收能力较低、浓度不高且较容易穿透的待测物OB的光学检测。
请参照图5C，于本实施例中，转接元件130c大致上类似于转接元件130a，其主要差异在于：第一开口O1 c的凸字形开口的部分狭长形开口的宽度更小，且其宽度范围例如是小于0.5毫米的范围内。样品容置装置140c例如是承载片，且此待测物OB位于此承载片中，即待测物OB整合于此承载片。样品容置装置140c可被视为一种待测薄膜。请参照图6A，转接元件130c的本体部132c还具有朝向抵靠肋条134c的表面S’。在本实施例的穿透式取样模块100d中，还可借由定位件118往方向D2凸出于穿孔TH，凸出的定位件118加强压迫本体部132c以使样品容置装置140c(即待测薄膜)夹置于本体部132c与抵靠肋条134c之间。样品容置装置140c与第四槽面S4以及凸字形开口的表面S’面接触。因此，本实施例的穿透式取样模块100c可以使待测薄膜形态的待测物OB有效地限位，而可得到精准的量测结果。
请参照图5D，于本实施例中，转接元件130c还可应用于另一种实施态样的样品容置装置140d。样品容置装置140d具体化为承载片，且此承载片具有承载孔CH。承载孔CH的外观例如是圆形，且其具有一几何中心GC。待测物OB设置于承载孔CH内。请参照图6B，样品容置装置140d可以类似于图6A的方式夹置于本体部132c与抵靠肋条134c之间。于本实施例中，发光元件120的光轴I通过几何中心GC。本实施例中的样品容置装置140d，更适合对浓度高的待测物OB进行量测，待测物OB例如是呈膏状。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明实施例的穿透式取样模块与穿透式光谱仪中，由于样品容置装置与承托座的第一容置槽体之间设有转接元件，因此穿透式取样模块与穿透式光谱仪能够有效地限制样品容置装置的位置，而使样品容置装置的位置稳定，可有效地避免待测物偏离照明光束的光轴。如此一来，在取样的过程中，穿透式取样模块与穿透式光谱仪可以提供稳定的样品光束，因此可以得到重复性高且精确的量测结果。并且，在本发明的实施例中，样品容置装置借由转接元件的第二出光口与第一容置槽体的第二槽面面接触，由于第四槽面与设有第一出光口的第二槽面重叠，亦可以达成缩减样品光束从待测物至第一出光口的距离，因此本发明实施例的穿透式光谱仪与穿透式取样模块可以提高量测准度。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即所有依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(Element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
200：穿透式光谱仪
210：保护外壳
212：上盖
214：下盖
220：光谱仪主体
230：指示模块
240：无线传输模块
250：按键
100、100c、100d：穿透式取样模块
110：承托座
112：第一容置槽体
114：第一端部
116：第二端部
118：定位件
120：发光元件
130、130a～130c：转接元件
132、132a～132c：本体部
134、134b～134c：抵靠肋条
136：把手
138、138a～138c：第二容置槽体
140、140a～140d：样品容置装置
CH：承载孔
D1～D3：方向
DP：传输埠开孔
GC：几何中心
H：高度差
O1、O1a～O1 c：第一开口
O2：第二开口
OB：待测物
PS：电源模块
S：狭缝
S’：表面
S 1：第一槽面
S2：第二槽面
S3：第三槽面
S4：第四槽面
S5：第五槽面
SS：承托槽
SB：样品光束
SW：开关
ST1：第一狭槽
ST2：第二狭槽
L、L1、L2：透镜
LE1：第一入光口
LE2：第二入光口
LX1：第一出光口
LX2：第二出光口。

Claims (21)

1.一种穿透式取样模块，用于固定待测物以使光谱仪主体取得所述待测物的光学资讯，其特征在于，所述穿透式取样模块包括承托座、发光元件、转接元件以及样品容置装置，其中：
所述承托座包括第一容置槽体，所述第一容置槽体包括彼此相对的第一槽面、第二槽面、位于所述第一槽面的第一入光口与位于所述第二槽面的第一出光口；
所述发光元件设置于所述承托座，用于发出照明光束；
所述转接元件用于设置于所述第一容置槽体内，且所述转接元件还包括本体部以及由所述本体部延伸的抵靠肋条，所述本体部与所述抵靠肋条共同形成第二容置槽体，所述第二容置槽体包括彼此相对的第三槽面、第四槽面、位于所述第三槽面的第二入光口以及位于所述第四槽面的第二出光口，以及
所述样品容置装置设置于所述第二容置槽体内，并透过所述第二出光口与所述第二槽面至少部分面接触；
其中所述第二容置槽体至少部分贴合于所述样品容置装置的外表面。
2.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，至少部分的所述第四槽面与所述第二槽面重叠，且所述第二槽面与所述抵靠肋条相接；以及
所述样品容置装置用于容置所述待测物，且所述样品容置装置与所述第二槽面至少部分面接触。
3.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，所述照明光束依序穿透所述第一入光口、所述第二入光口后传递至所述样品容置装置内的所述待测物，所述照明光束经过所述待测物后转换成样品光束，所述样品光束穿透所述第二出光口与所述第一出光口后传递至所述光谱仪主体，且所述光谱仪主体根据所述样品光束取得所述待测物的所述光学资讯。
4.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，所述承托座还具有第一狭槽，所述本体部还具有把手，其中所述把手嵌设于所述第一狭槽。
5.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，所述承托座还包括定位件，所述第一槽面还具有穿孔，所述定位件穿设于所述穿孔而至少部分凸出于所述穿孔，以使所述转接元件抵靠于所述第二槽面上，使所述抵靠肋条抵靠于所述承托座上。
6.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，所述样品容置装置为承载片，其中所述承载片还具有承载孔，所述待测物设置于所述承载孔，其中所述承载孔位于所述照明光束的光路上，且所述发光元件的光轴通过所述承载孔的几何中心。
7.根据权利要求1所述的穿透式取样模块，其特征在于，所述第二容置槽体还包括第五槽面，所述第五槽面连接于所述第三槽面与所述第四槽面，其中所述样品容置装置的外表面与所述第二容置槽体的所述第四槽面与所述第五槽面至少部分共形。
8.根据权利要求3所述的穿透式取样模块，其特征在于，还包括多个透镜，其设置于所述照明光束或所述样品光束的光路上。
9.一种穿透式光谱仪，用于固定待测物以取得所述待测物的光学资讯，其特征在于，该穿透式光谱仪包括穿透式取样模块、保护外壳以及光谱仪主体，其中：
所述穿透式取样模块设置于所述保护外壳内，且包括承托座、发光元件、转接元件以及样品容置装置，其中：
所述承托座包括第一容置槽体，所述第一容置槽体包括彼此相对的第一槽面、第二槽面、位于所述第一槽面的第一入光口与位于所述第二槽面的第一出光口；
所述发光元件设置于所述承托座，以用于发出照明光束；
所述转接元件设置于所述第一容置槽体内，且所述转接元件还包括本体部以及由所述本体部延伸的抵靠肋条，所述本体部与所述抵靠肋条共同形成第二容置槽体，所述第二容置槽体包括彼此相对的第三槽面、第四槽面、位于所述第三槽面的第二入光口以及位于所述第四槽面的第二出光口，以及
所述样品容置装置设置于所述第二容置槽体内，并透过所述第二出光口与所述第二槽面至少部分面接触；以及
所述光谱仪主体设置于所述保护外壳内，且与所述承托座连接；其中所述第二容置槽体至少部分贴合于所述样品容置装置的外表面。
10.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，至少部分的所述第四槽面与所述第二槽面重叠，且所述第四槽面与所述抵靠肋条相接；以及
所述样品容置装置用于容置所述待测物，且所述样品容置装置与所述第二槽面至少部分面接触。
11.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述照明光束依序穿透所述第一入光口、所述第二入光口后传递至所述样品容置装置内的所述待测物，所述照明光束经过所述待测物后转换成样品光束，所述样品光束穿透所述第二出光口与所述第一出光口后传递至所述光谱仪主体，且所述光谱仪主体根据所述样品光束取得所述待测物的所述光学资讯。
12.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述承托座还具有第一狭槽，所述本体部还具有把手，其中所述把手嵌设于所述第一狭槽。
13.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述承托座还包括定位件，所述第一槽面还具有穿孔，所述定位件穿设于所述穿孔而至少部分凸出于所述穿孔，以使所述转接元件抵靠于所述第二槽面上，使所述抵靠肋条抵靠于所述承托座上。
14.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述样品容置装置为承载片，其中所述承载片还具有承载孔，所述待测物设置于所述承载孔，其中所述承载孔位于所述照明光束的光路上，且所述发光元件的光轴通过所述承载孔的几何中心。
15.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述第二容置槽体还包括第五槽面，所述第五槽面连接于所述第三槽面与所述第四槽面，其中所述样品容置装置的外表面与所述第二容置槽体的所述第四槽面与所述第五槽面至少部分共形。
16.根据权利要求11所述的穿透式光谱仪，其特征在于，还包括多个透镜，其设置于所述照明光束或所述样品光束的光路上。
17.根据权利要求9所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述保护外壳还包括上盖与下盖，其中所述穿透式取样模块与所述光谱仪主体设置于所述上盖与所述下盖之间。
18.根据权利要求17所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述上盖还包括彼此相连的第一平台部以及第二平台部，且所述第二平台部包括承托槽以及第二狭槽，所述承托座设置于所述承托槽，且所述第二狭槽的位置对应于所述承托座的第一狭槽。
19.根据权利要求18所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述第一平台部与所述第二平台部之间具有高度差，且所述承托槽的深度等于所述高度差。
20.根据权利要求17所述的穿透式光谱仪，其特征在于，所述下盖还包括开关与传输埠，所述开关用于开启或关闭所述穿透式光谱仪，传输线用于插接于所述传输埠以使所述穿透式光谱仪将所述待测物的所述光学资讯传递至外部的电子装置或用于与外部电源电连接以使所述穿透式光谱仪接收电力。
21.根据权利要求17所述的穿透式光谱仪，其特征在于，还包括指示模块、无线传输模块与按键，其中：
所述指示模块包括指示发光元件，
所述无线传输模块用于传输所述待测物的所述光学资讯至外部的电子装置，以及
所述按键整合于所述上盖，当外力施加于所述按键后，触发信号被产生以使所述指示发光元件发出指示信号。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113310891A (zh) 2020-02-26 2021-08-27 谱钜科技股份有限公司 样品载具及光谱仪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003085385A1 (de) * 2002-04-04 2003-10-16 Lla Instruments Gmbh Verfahren und spektrometer zur spektroskopischen messung der extinktion, der transmission, der remission oder der reflexion von proben
CN102381043A (zh) * 2010-09-03 2012-03-21 精工爱普生株式会社 固定器、相对于固定器可装卸的液体容纳容器及液体喷射装置
CN104914059A (zh) * 2015-06-04 2015-09-16 中国科学院上海应用物理研究所 一种吸收光谱仪
CN207623350U (zh) * 2017-11-13 2018-07-17 深圳优迪生物技术有限公司 一种可检测透射与散射信号的特定蛋白免疫分析仪
CN207832666U (zh) * 2017-12-28 2018-09-07 谱钜科技股份有限公司 穿透式取样模块及穿透式光谱仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640617A (en) 1985-02-28 1987-02-03 Laser Precision Corporation Spectrometers having purge retention during sample loading
US5616923A (en) * 1990-05-23 1997-04-01 Novametrix Medical Systems Inc. Gas analyzer cuvettes
US7432508B2 (en) * 2003-02-21 2008-10-07 Ric Investments, Llc Gas measurement system
US8334973B2 (en) * 2009-03-18 2012-12-18 Steiner Enterprises, Inc. Optical emission spectroscopy device
US10928310B2 (en) * 2016-01-28 2021-02-23 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Methods and apparatus for imaging a specimen container and/or specimen using multiple exposures
WO2018091197A1 (de) * 2016-11-21 2018-05-24 Blue Ocean Nova AG System zur prozessintegrierten optischen analyse fliessfähiger medien
EP3502005B1 (de) * 2017-12-20 2020-02-05 Tecan Trading Ag Verschluss-element mit entlüftungsöffnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003085385A1 (de) * 2002-04-04 2003-10-16 Lla Instruments Gmbh Verfahren und spektrometer zur spektroskopischen messung der extinktion, der transmission, der remission oder der reflexion von proben
CN102381043A (zh) * 2010-09-03 2012-03-21 精工爱普生株式会社 固定器、相对于固定器可装卸的液体容纳容器及液体喷射装置
CN104914059A (zh) * 2015-06-04 2015-09-16 中国科学院上海应用物理研究所 一种吸收光谱仪
CN207623350U (zh) * 2017-11-13 2018-07-17 深圳优迪生物技术有限公司 一种可检测透射与散射信号的特定蛋白免疫分析仪
CN207832666U (zh) * 2017-12-28 2018-09-07 谱钜科技股份有限公司 穿透式取样模块及穿透式光谱仪

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