CN112484852B - 角度调节机构和具备其的傅立叶变换红外光谱仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种角度调节机构和具备其的傅立叶变换红外光谱仪，该角度调节机构能够在不打开壳体的情况下对配置于壳体内的抛物面镜的倾斜进行调节。该角度调节机构的特征在于，本发明的角度调节机构的代表性的结构包括：抛物面镜；壳体，其内置抛物面镜；螺钉，其头部配置于壳体的外部，轴穿过设于壳体的孔而与抛物面镜卡合；以及底座部，其与壳体和抛物面镜两者接触。对抛物面镜的卡合部向靠近所述壳体的方向施加力，并且对抛物面镜的与底座部接触的部分向远离所述壳体的方向施加力，根据轴与抛物面镜卡合的部分的长度的变化，抛物面镜相对于壳体的角度变化。

Description

角度调节机构和具备其的傅立叶变换红外光谱仪
技术领域
本发明涉及一种用于调节内置于壳体的抛物面镜的角度的机构。
背景技术
在进行光学测量的分析装置中，有时配设有收纳光学系统的壳体(例如专利文献1)。在分析装置的出厂时、用户开始测量时，需要对内置于壳体的光学系统的位置、角度进行微调，而聚光于期望的位置。特别需要调节抛物面镜的角度而使平行光会聚于期望的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-95344
发明内容
发明要解决的问题
然而，在前述的专利文献1的分析装置中，抛物面镜被螺纹固定于壳体的壁面，没有角度调节机构，因此存在在用户开始测量时无法进行微调的问题。另外，在以螺钉的头部存在于壳体的内部的方式进行螺纹固定的情况下，需要打开壳体来进行角度调节，从而存在作业繁杂的问题。
本发明是解决所述问题的发明，其目的在于提供一种能够在不打开壳体的情况下对配置于壳体内的抛物面镜的倾斜进行调节的角度调节机构。
用于解决问题的方案
用于达成所述目的的本发明的角度调节机构的代表性的结构包括：抛物面镜；壳体，其内置抛物面镜；螺钉，其头部配置于壳体的外部，轴穿过设于壳体的孔而与抛物面镜卡合；以及底座部，其与壳体和抛物面镜两者接触。该角度调节机构的特征在于，对抛物面镜的卡合部向靠近所述壳体的方向施加力，并且对抛物面镜的与底座部接触的部分向远离所述壳体的方向施加力，根据轴与抛物面镜卡合的部分的长度的变化，抛物面镜相对于壳体的角度变化。
发明的效果
利用上述结构，能够在不打开壳体的情况下调节抛物面镜的倾斜。而且，角度调节后，抛物面镜相对于壳体固定。
附图说明
图1是示意性地表示傅立叶变换红外光谱仪的结构的俯视图。
图2的(a)是表示本发明的角度调节机构的第一实施方式的俯视图。图2的(b)是表示本发明的角度调节机构的第1实施方式的A-A剖视图。
图3是表示本发明的角度调节机构的变形例的剖视图。
附图标记说明
1、傅立叶变换红外光谱仪；2、壳体；3、光源；4、试样台；5、检测器；6、除湿机构；7(7a、7b、7c)、壳体孔；8、聚光镜；10、抛物面镜；11、球面凹部；12(12a、12b、12c)、卡合部；20、底座部；21、球面凸部；22(22a、22b、22c)、底座部孔；23、底座部固定端；24、底座部自由端；30(30a、30b、30c)、螺钉；31(31a、31b、31c)、O形密封圈；32(32a、32b、32c)、头部；33(33a、33b、33c)、轴；40、分束器；50、移动镜；60、固定镜；70、红外透射窗。
具体实施方式
《实施方式1》
利用附图对本发明的角度调节机构的一个实施方式具体地进行说明。
图1是表示傅立叶变换红外光谱仪1的结构的俯视图。傅立叶变换红外光谱仪1由内置光学干涉仪的壳体2、光源3、试样台4、检测器5、除湿机构6构成。从光源3向放置于试样台4的试样照射红外光，并利用检测器5检测来自试样的光，从而能够进行试样的分析。
在壳体2内置有抛物面镜10、移动镜50、固定镜60和分束器40等构成迈克尔逊干涉仪的光学零部件。从光源3射出的红外光向容纳于壳体2的抛物面镜10入射。借助抛物面镜10成为平行光，向分束器40入射。平行光使用移动镜50、固定镜60和分束器40而成为干涉光。被干涉的平行光借助抛物面镜10'在试样台4的正上方的位置会聚。此时透过配置于抛物面镜10'与试样台4之间的红外透射窗70。然后，经过试样台4的正上方的光借助聚光镜8会聚，并向检测器5入射。
图1中的虚线表示光轴。
分束器40例如由溴化钾(KBr)形成。溴化钾具有廉价且红外光透过率高的优点，另一方面具有潮解性高而根据周围环境的湿度容易潮解的特性。
因此，在连通于壳体2的除湿机构6容纳有硅胶等吸湿剂，从而构成为能够在低湿度环境中使用分束器40。
图2是表示本发明的角度调节机构的第一实施方式的图。图2的(a)表示表示从图1中的箭头a的方向观察到的固定于壳体2的抛物面镜10的状态。抛物面镜10由三根螺钉30(30a、30b、30c)固定于壳体2。
图2的(b)是图2的(a)的A-A剖视图。在抛物面镜10的中心设有球面凹部11，在底座部20的中心设有球面凸部21，两者以相互摩擦(日文：擦り合い)的方式构成。在抛物面镜10的球面部11与底座部20的球面部21以外的部分设有1mm左右的间隙。即，成为在抛物面镜10和底座部20仅球面凹部11与球面凸部21接触的状态。
螺钉30(30a、30b、30c)由头部32(32a、32b、32c)和轴33(33a、33b、33c)构成。
螺钉30a的头部32a配置于壳体2的外部。螺钉30a的轴33a穿过设于壳体2的壳体孔7a和设于底座部20的底座部孔22a，而与形成于抛物面镜10的卡合部12a卡合。卡合部12a形成有内螺纹，与螺钉30a的轴33a卡合。壳体孔7a和底座部孔22a的直径比轴33a的直径大。
作为一例，对螺钉30a与壳体2、底座部20、抛物面镜10的关系进行了说明，螺钉30b和螺钉30c与壳体2、底座部20、抛物面镜10的关系也是完全相同的。
在螺钉30(30a、30b、30c)的头部32(32a、32b、32c)与壳体2的外壁面之间配置有O形密封圈31(31a、31b、31c)。由于壳体孔7和底座部孔22的直径比轴33的直径大，因此在壳体孔7和底座部孔22与轴33之间存在间隙。利用O形密封圈31防止外部空气从该间隙流入到壳体2内部而使壳体内部的气密性降低。即，防止对壳体内部的低湿度环境造成不良影响。为了减少零部件数量，优选使用密封小螺钉作为螺钉30(30a、30b、30c)。
使用傅立叶变换红外光谱仪1的用户通过使配置于壳体2的外部的头部32(32a、32b、32c)旋转，从而能够调节抛物面镜10的相对于壳体2的角度。利用螺钉30对抛物面镜10的卡合部12向靠近壳体2的方向(朝向纸面下方)施加应力A。另外，利用底座部20的球面凸部对抛物面镜10的球面凹部11与球面凸部21接触的部分向远离壳体2的方向(朝向纸面上方)施加应力B。应力A和应力B是满足作用反作用定律的关系。
例如，在想要使抛物面镜10前倾的情况下，使头部32a向松动的方向旋转，并使头部32b、32c向紧固的方向旋转。由此，轴33a与抛物面镜10的卡合部12a卡合的部分的长度变短，轴33b和33c与卡合部12b和12c卡合的部分的长度变长。通过该卡合的部分的长度变化，使抛物面镜10相对于壳体2的角度变化。通过这样调节抛物面镜10的角度，能够使红外光会聚于期望的位置(配置有试样的位置)。
通过将本发明的角度调节机构应用于傅立叶变换红外光谱仪的光学系统，从而能够在某种程度上维持容纳光学系统的壳体内部的湿度的状态下调节抛物面镜的角度。因此，能够防止具有潮解性的光学部件(例如分束器)由于湿度而劣化。
至此对角度调节机构进行了说明，其中该角度调节机构的抛物面镜具有球面凹部，底座部具有球面凸部，在抛物面镜和底座部，仅球面凹部与球面凸部接触。在设为这样的结构的情况下，能够用更少的力进行角度调节。
另外，至此对针对一个抛物面镜设有三根螺钉的角度调节机构进行了说明。在设为这样的结构的情况下，能够更精密地对角度进行微调。
《实施方式2》
作为其他例，也可以将底座部设为具有弹性的构件(弹性构件)。
在图3中表示该情况的A-A剖视图。在设为这样的结构的情况下，能够以更简单的构造解决本发明的问题。弹性构件例如是螺旋弹簧。与实施方式1相同，优选为针对一个抛物面镜至少设有三根螺钉。
本发明的权利要求中的「接触」这一用语包含壳体、底座部、抛物面镜在物理上一体化的含义。

Claims (5)

1.一种角度调节机构，其特征在于，
该角度调节机构包括：
抛物面镜；
壳体，其内置所述抛物面镜；
螺钉，其头部配置于所述壳体的外部，轴穿过设于所述壳体的孔而与所述抛物面镜的卡合部卡合；以及
底座部，其与所述壳体和所述抛物面镜两者接触，
对所述抛物面镜的所述卡合部向靠近所述壳体的方向施加力，
并且对所述抛物面镜的与所述底座部接触的部分向远离所述壳体的方向施加力，
根据所述轴与所述抛物面镜卡合的部分的长度的变化，所述抛物面镜相对于壳体的角度变化，
所述抛物面镜具有球面凹部，
所述底座部具有球面凸部，
在所述抛物面镜和所述底座部，仅所述球面凹部与所述球面凸部接触。
2.根据权利要求1所述的角度调节机构，其特征在于，
所述螺钉针对一个所述抛物面镜至少设有三个以上。
3.根据权利要求1所述的角度调节机构，其特征在于，
所述底座部是弹性构件。
4.一种傅立叶变换红外光谱仪，其特征在于，
该傅立叶变换红外光谱仪具有权利要求1所述的角度调节机构，
所述壳体内置傅立叶变换红外光谱仪的光学干涉系统和对壳体内部进行除湿的除湿机构，
所述光学干涉系统包括所述抛物面镜和溴化钾制的分束器。
5.根据权利要求4所述的傅立叶变换红外光谱仪，其特征在于，
在所述壳体与所述头部之间配置有O形密封圈。
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