CN111751481A - 聚光模组、光源组件及液相检测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚光模组、光源组件及液相检测器，涉及液相检测技术领域，该聚光模组包括基座、半透半反镜以及聚焦透镜；基座包括第一容置空间以及与第一容置空间相通并使汞灯光束射入的通光孔；半透半反镜和聚焦透镜均安装于基座，通光孔位于半透半反镜与聚焦透镜之间；半透半反镜能够使钨灯光束和汞灯光束耦合，耦合光束经第一容置空间汇聚于聚焦透镜。该光源组件包括聚光模组。该液相检测器包括光源组件。通过该聚光模组，解决了现有技术中存在的氘灯、钨灯以及汞灯三者耦合，使得检测器的体积较大的技术问题。

Description

聚光模组、光源组件及液相检测器

技术领域

本发明涉及液相检测技术领域，尤其是涉及一种聚光模组、光源组件及液相检测器。

背景技术

检测器属于高效液相色谱仪的核心模块部件，负责将色谱柱分离出来的各组分快速、准确的检测出来，实现定性、定量分析。液相检测器中最常用的是紫外-可见吸收检测器(UVD)和二极管阵列检测器(DAD)。两种检测器通常使用氘灯和钨灯作为光源，提供一定波长范围的紫外光和可见光。

其中，在紫外-可见吸收检测器中，光源模块发出的光通过光栅分光后，指定波长的光进入流通池样品中被吸收，最后聚焦到传感器上进行检测，实现光电转换，处理电路对电信号进行分析处理，得到用户需要的波形或参数。在二极管阵列检测器中，光源模块发出的光会聚后通过流通池中的被检测流动相(液体)，然后将通过的光经过反射到光栅上分为不同的波段；传感器对各种波段的光进行检测，实现光电转换，得到电信号，处理电路对电信号进行分析处理，得到用户需要的波形或参数。

现有技术中，检测器通常使用氘灯和钨灯作为光源，但不能进行校正或校准。汞灯由于覆盖紫外到可见区的特征波长通常可用于检测器的波长定位的校准光源，因此，检测器可以使用氘灯、钨灯以及汞灯三者作为光源，但是，现有采用三者耦合光源的检测器的体积较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚光模组、光源组件及液相检测器，以缓解现有技术中存在的氘灯、钨灯以及汞灯三者耦合，使得检测器的体积较大的技术问题。

第一方面，本发明提供一种聚光模组，包括：基座、半透半反镜以及聚焦透镜。

所述基座包括第一容置空间以及与所述第一容置空间相通并使汞灯光束射入的通光孔；所述半透半反镜和所述聚焦透镜均安装于所述基座，所述通光孔位于所述半透半反镜与所述聚焦透镜之间。

所述半透半反镜能够使钨灯光束和汞灯光束耦合，耦合光束经所述第一容置空间汇聚于所述聚焦透镜。

进一步的，所述半透半反镜倾斜设置，所述半透半反镜包括相对设置的近端面和远端面，所述近端面靠近所述聚焦透镜，所述远端面远离所述聚焦透镜。

所述近端面与所述聚焦透镜的中心线呈夹角设置，所述近端面用于反射汞灯光束，所述远端面用于透射钨灯光束。

进一步的，所述半透半反镜与所述聚焦透镜的中心线之间的夹角为45°。

进一步的，所述基座具有第一端面、第二端面以及连接于两者之间的侧面。

所述第一端面为斜面，所述半透半反镜固定连接于所述斜面。

所述聚焦透镜安装于所述第一容置空间内，且靠近所述第二端面。

所述通光孔开设于所述侧面。

进一步的，所述基座的第二端面沿其轴向向内形成第一凹台和第二凹台，所述第一凹台的直径大于所述第二凹台的直径。

所述压圈与所述第一凹台插接，用于按压所述聚焦透镜，以使所述聚焦透镜卡设于所述第二凹台。

进一步的，压圈与所述聚焦透镜相接触的面为弧面，所述弧面与所述聚焦透镜的外表面相适配。

有益效果：

本发明提供的聚光模组，半透半反镜和聚焦透镜均安装于基座，通光孔位于半透半反镜与聚焦透镜之间，在具体使用时，通过对汞灯和钨灯的布设，可以使半透半反镜耦合钨灯光束和汞灯光束，耦合光束经第一容置空间汇聚于聚焦透镜；由前述可知，该半透半反镜能够形成耦合光束，聚焦透镜能够聚焦耦合光束，并将耦合光束输出，该设置相对现有技术来说，光源的集成度较高，易于小型化，减小检测器的体积。

第二方面，本发明提供一种光源组件，包括：聚光壳体、钨灯、汞灯、氘灯以及前述实施方式任一项所述的聚光模组。

所述聚光壳体包括用于安装聚光模组的第二容置空间、以及分别与所述第二容置空间相通的第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔。

所述第一安装孔用于安装所述钨灯，能够使钨灯光束射于所述半透半反镜的一面，所述第二安装孔用于安装所述汞灯，能够使汞灯光束射于所述半透半反镜的另一面，所述第三安装孔用于安装所述氘灯，所述氘灯位于所述聚焦透镜远离所述半透半反镜的一侧，用于接收耦合光束。

进一步的，所述聚光壳体上还设有用于使所述聚光壳体内的热量向外部散出的散热结构。

进一步的，所述光源组件还包括隔热组件。

所述隔热组件包括隔离座、石英窗片以及窗片压圈，所述隔离座包括安装孔，所述石英窗片通过所述窗片压圈固定连接于所述隔离座的安装孔。

所述隔离座相对的两端均设有定位凸台，所述隔离座通过其中一个所述定位凸台与所述聚光壳体定位连接，另一所述定位凸台用于与检测组件定位连接。

有益效果：

本发明提供的光源组件包括前述的聚光模组，由此，该光源组件所达到的技术优势及效果同样包括聚光模组所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

第三方面，本发明提供一种液相检测器，包括：检测组件和前述实施方式任一项所述的光源组件。

所述聚光壳体通过隔热组件与所述检测组件定位连接。

有益效果：

本发明提供的液相检测器包括前述的光源组件，由此，该液相检测器所达到的技术优势及效果同样包括光源组件所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的聚光模组的剖视图，其中，该图示出了部分光束；

图2为本发明实施例提供的聚光模组的拆分示意图；

图3为本发明实施例提供的光源组件的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的光源组件的部分拆分示意图；

图5为本发明实施例提供的光源组件的纵剖示意图之一；

图6为本发明实施例提供的光源组件的纵剖示意图之二；

图7为本发明实施例提供的光源组件的结构示意图之二；

图8为本发明实施例提供的光源组件中的隔热组件的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的液相检测器的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的液相检测器的部分拆分示意图。

图标：

100-基座；110-通光孔；120-斜面；130-限位孔；

200-半透半反镜；

300-聚焦透镜；

400-压圈；

500-聚光壳体；510-散热齿；520-螺纹孔；

610-钨灯；620-汞灯；630-氘灯；

700-隔热组件；710-隔离座；720-石英窗片；730-窗片压圈；

800-检测壳体；

W-钨灯光束；G-汞灯光束；O-耦合光束。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供一种聚光模组，如图1所示，该聚光模组包括基座100、半透半反镜200以及聚焦透镜300；基座100包括第一容置空间以及与第一容置空间相通并使汞灯光束G射入的通光孔110；半透半反镜200和聚焦透镜300均安装于基座100，通光孔110位于半透半反镜200与聚焦透镜300之间；半透半反镜200能够使钨灯光束W和汞灯光束G耦合，耦合光束O经第一容置空间汇聚于聚焦透镜300。

本实施例提供的聚光模组，半透半反镜200和聚焦透镜300均安装于基座100，通光孔110位于半透半反镜200与聚焦透镜300之间，在具体使用时，通过对汞灯和钨灯的布设，可以使半透半反镜200耦合钨灯光束W和汞灯光束G，耦合光束O经第一容置空间汇聚于聚焦透镜300；由前述可知，该半透半反镜200能够形成耦合光束O，聚焦透镜300能够聚焦耦合光束O，并将耦合光束O输出，该设置相对现有技术来说，光源的集成度较高，易于小型化，减小检测器的体积。

聚焦透镜300为双凸聚焦透镜。

进一步的，请继续参照图1，半透半反镜200倾斜设置，半透半反镜200包括相对设置的近端面和远端面，近端面靠近聚焦透镜300，远端面远离聚焦透镜300；近端面与聚焦透镜300的中心线呈夹角设置，近端面用于反射汞灯光束G，远端面用于透射钨灯光束W。

半透半反镜200倾斜设置能够使其既能反射汞灯光束G，又能透射钨灯光束W，即能够使钨灯光束W和汞灯光束G耦合。

具体的，本实施例中的半透半反镜200与聚焦透镜300的中心线之间的夹角为45°。该设置能够确保汞灯光束G能够按照图1所示的水平地射入聚焦透镜300，即汞灯光束G能够垂直地射入聚焦透镜300，更够实现更好的聚焦。

需要说明的是，汞灯光束G为线性光谱，钨灯光束W为连续光谱，后面提到的氘灯的光束也为连续光谱。

参照图2，基座100具有第一端面、第二端面以及连接于两者之间的侧面；第一端面为斜面120，半透半反镜200固定连接于斜面120；聚焦透镜300安装于第一容置空间内，且靠近第二端面；通光孔110开设于侧面。

可选的，半透半反镜200通过硅胶等光学镜片胶粘贴在基座的45度斜面上。

结合图1和图2，聚焦透镜300通过压圈400设于第一容置空间内。

在一些实施方式中，基座100的第二端面沿其轴向向内形成第一凹台和第二凹台，第一凹台的直径大于第二凹台的直径；压圈400与第一凹台插接，用于按压聚焦透镜300，以使聚焦透镜300卡设于第二凹台。

可选的，压圈400与聚焦透镜300相接触的面为弧面，弧面与聚焦透镜300的外表面相适配，以保证聚焦透镜300的位置稳定和不损伤透镜表面。

本实施例还提供一种光源组件，如图3或图4所示，该光源组件包括聚光壳体500、钨灯610、汞灯620、氘灯630以及前述的聚光模组；聚光壳体500包括用于安装聚光模组的第二容置空间、以及分别与第二容置空间相通的第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔；第一安装孔用于安装钨灯610，能够使钨灯光束W射于半透半反镜200的一面，第二安装孔用于安装汞灯620，能够使汞灯光束G射于半透半反镜200的另一面，第三安装孔用于安装氘灯630，氘灯位于聚焦透镜300远离半透半反镜200的一侧，用于接收耦合光束O。

可选的，聚光壳体500采用机械加工方式，一体成型，以确保钨灯610和汞灯620的光束中心聚焦氘灯630的中心光口位置的准确性。

在上述实施例的基础上，钨灯光束W射于半透半反镜200的透射面，即图2所示半透半反镜200的上面；汞灯光束G通过通光孔110射于半透半反镜200的反射面，即图2所示半透半反镜200的下面。

参照图3、图4、图5或图6，聚光壳体500上还设有用于使聚光壳体500内的热量向外部散出的散热结构。

可选的，散热结构包括散热齿510。

本实施例中，聚光壳体500采用一体加工成型的机加工件，材料考虑到散热和加工性能等影响，可选用铝合金系列材料，它将钨灯610、汞灯620、氘灯630和聚光模组组合在一起，上下具有可散热的散热齿510，通过光源运行中的温度和整体机器需要维持的正常工作温度来设计散热齿510的间距和大小等规格。

参照图4和图5，第二容置空间为贯通孔，贯通孔的一端为第二安装孔，另一端用于使聚光模组置入第二容置空间内。在具体安装时，首先安装聚光模组，将聚光模组的通光孔110朝下，按照图5所示方向装进聚光壳体500中；为了保证半透半反镜200的45°角度位置，可通过设置紧固螺钉和限位孔配合的方式来实现，具体的，在聚光壳体500上开设有螺纹孔520，在聚光模组上开设有限位孔130，安装时保证紧固螺钉通过螺纹孔拧进限位孔130，以实现聚光模组在聚光壳体500上的定位安装。

聚光模组安装完成后，分别安装钨灯610、汞灯620和氘灯630。参照图4，具体安装时，钨灯610和氘灯630可从聚光壳体500的前面位置进行安装，汞灯620可从聚光壳体500的侧面进行安装，该安装方式可以使用户在聚光壳体500的外面对钨灯610、汞灯620和氘灯630进行安装，同时也可以在聚光壳体500的外面对其进行拆卸，相对现有技术中需要从机器里面进行拆装来说，本实施例的拆装方式更加简单、方便。

参照图7和图8，光源组件还包括隔热组件700；隔热组件700包括隔离座710、石英窗片720以及窗片压圈730，隔离座710包括安装孔，石英窗片720通过窗片压圈730固定连接于隔离座710的安装孔；隔离座710相对的两端均设有定位凸台，隔离座710通过其中一个定位凸台与聚光壳体500定位连接，另一定位凸台用于与检测组件定位连接。

该隔热组件700的作用是，一方面在对聚光壳体500起到密封作用的基础上，能够避免聚光模组的热量传递至检测组件，另一方面隔离座710上的定位凸台能够起到定位安装的作用。

其中，定位凸台用于与检测组件上的孔实现定位连接。

可选的，石英窗片720为圆形平面石英片，厚度一般为1-2mm左右，由窗片压圈730螺纹拧进隔离座710将石英窗片720压紧。

工作时，聚光模组汇聚的光束通过石英窗片720进入检测组件中，石英窗片720选用对于钨灯610、汞灯620、氘灯630的光波段为高透过率材料。隔离座710和窗片压圈730材料选用聚甲醛树脂等有较好加工性能、且不易变形的塑料。选用这类材料是为了不让光源产生的热量传导到后端检测组件部分。

需要说明的是，一般技术中，检测组件的传感器等器件对温度较为敏感，而聚光壳体500本身铝合金的材料导热性能好，直接接触检测组件会造成热量的传递，影响后端检测单元的工作和性能。通过前述材料的选择能够避免光源产生的热量传导到后端检测组件部分。

该光源组件的工作原理为：汞灯光束G和钨灯光束W通过半透半反镜200耦合进入聚焦透镜300，汇聚到氘灯630的中心光口位置，并和氘灯光束一起输出进入到后端检测组件的光路部分。

本实施例还提供一种液相检测器，如图9和图10所示，该液相检测器包括检测组件和前述的光源组件；聚光壳体500通过隔热组件700与检测组件定位连接。

具体的，检测组件包括检测壳体800，聚光壳体500通过隔热组件700与检测壳体800定位连接。

可选的，检测壳体800上设有与定位凸台配合的定位孔。

由于在液相检测器中光源中心位置影响整体光路系统的能量和指标，隔热组件700通过定位凸台分别与聚光模组和检测组件进行高精度公差配合安装，达到光源中心点与检测组件位置的高精度配合。聚光模组和检测组件的相对位置确定后，通过螺钉将两者固定以保证在运输过程中外界的冲击不会影响光源组件的位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种聚光模组，其特征在于，包括：基座(100)、半透半反镜(200)以及聚焦透镜(300)；

所述基座(100)包括第一容置空间以及与所述第一容置空间相通并使汞灯光束(G)射入的通光孔(110)；所述半透半反镜(200)和所述聚焦透镜(300)均安装于所述基座(100)，所述通光孔(110)位于所述半透半反镜(200)与所述聚焦透镜(300)之间；

所述半透半反镜(200)能够使钨灯光束(W)和汞灯光束(G)耦合，耦合光束(O)经所述第一容置空间汇聚于所述聚焦透镜(300)。

2.根据权利要求1所述的聚光模组，其特征在于，所述半透半反镜(200)倾斜设置，所述半透半反镜(200)包括相对设置的近端面和远端面，所述近端面靠近所述聚焦透镜(300)，所述远端面远离所述聚焦透镜(300)；

所述近端面与所述聚焦透镜(300)的中心线呈夹角设置，所述近端面用于反射汞灯光束(G)，所述远端面用于透射钨灯光束(W)。

3.根据权利要求2所述的聚光模组，其特征在于，所述半透半反镜(200)与所述聚焦透镜(300)的中心线之间的夹角为45°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的聚光模组，其特征在于，所述基座(100)具有第一端面、第二端面以及连接于两者之间的侧面；

所述第一端面为斜面(120)，所述半透半反镜(200)固定连接于所述斜面(120)；所述聚焦透镜(300)安装于所述第一容置空间内，且靠近所述第二端面；

所述通光孔(110)开设于所述侧面。

5.根据权利要求4所述的聚光模组，其特征在于，所述基座(100)的第二端面沿其轴向向内形成第一凹台和第二凹台，所述第一凹台的直径大于所述第二凹台的直径；

压圈(400)与所述第一凹台插接，用于按压所述聚焦透镜(300)，以使所述聚焦透镜(300)卡设于所述第二凹台。

6.根据权利要求5所述的聚光模组，其特征在于，所述压圈(400)与所述聚焦透镜(300)相接触的面为弧面，所述弧面与所述聚焦透镜(300)的外表面相适配。

7.一种光源组件，其特征在于，包括：聚光壳体(500)、钨灯(610)、汞灯(620)、氘灯(630)以及权利要求1-6任一项所述的聚光模组；

所述聚光壳体(500)包括用于安装聚光模组的第二容置空间、以及分别与所述第二容置空间相通的第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔；

所述第一安装孔用于安装所述钨灯(610)，能够使钨灯光束(W)射于所述半透半反镜(200)的一面，所述第二安装孔用于安装所述汞灯(620)，能够使汞灯光束(G)射于所述半透半反镜(200)的另一面，所述第三安装孔用于安装所述氘灯(630)，所述氘灯(630)位于所述聚焦透镜(300)远离所述半透半反镜(200)的一侧，用于接收耦合光束(O)。

8.根据权利要求7所述的光源组件，其特征在于，所述聚光壳体(500)上还设有用于使所述聚光壳体(500)内的热量向外部散出的散热结构。

9.根据权利要求7所述的光源组件，其特征在于，所述光源组件还包括隔热组件(700)；

所述隔热组件(700)包括隔离座(710)、石英窗片(720)以及窗片压圈(730)，所述隔离座(710)包括安装孔，所述石英窗片(720)通过所述窗片压圈(730)固定连接于所述隔离座(710)的安装孔；

所述隔离座(710)相对的两端均设有定位凸台，所述隔离座(710)通过其中一个所述定位凸台与所述聚光壳体(500)定位连接，另一所述定位凸台用于与检测组件定位连接。

10.一种液相检测器，其特征在于，包括：检测组件和权利要求7-9任一项所述的光源组件；

所述聚光壳体(500)通过隔热组件(700)与所述检测组件定位连接。

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