CN113310891A - 样品载具及光谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种样品载具，该样品载具用于承载液体样品以供光谱仪量测。样品载具包括架体及网状载体。架体具有位于底部的凹口。网状载体固定于架体且位于凹口，网状载体具有多个网孔，液体样品用于留置在这些网孔的至少部分。本发明还提供一种光谱仪，该光谱仪包含上述样品载具。本发明提供的样品载具可承载液体样品且光程控制简单。

Description

样品载具及光谱仪

技术领域

本发明关于一种样品载具及光谱仪，且特别关于一种可承载液体样品的样品载具及光谱仪。

背景技术

在光谱量测中，由于不同种类的样品的光通过率不同，对于光通过率低的液体样品，例如是牛奶或是豆浆，样品需具有很小的厚度(小光程)，才能够使足够的光线通过。对于此类的液体样品，目前的做法是将液体样品装在光程小的光析管(cuvette)内。然而，光析管价格昂贵且不易清洗。

另一种方式是使用两片玻璃盖玻片利用内聚力夹住液体，这样液体样品的厚度可以压缩到0.1毫米至0.2毫米，以达到减少光程的目的。然而，玻璃盖玻片易脆且光程控制不容易。

另一种方式是使用两片玻璃，其中一片是平板玻璃，另外一片是具有凹槽的玻璃，液体滴在具有凹槽的玻璃上，再盖上平板玻璃，并且再使用夹治具将两片玻璃固定以避免脱落。此方式可以透过浅浅的凹槽(例如深度0.1毫米)来达到减少光程的目的，但此种方式甚为昂贵、易破与不易清洗。

“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

本发明提供一种样品载具，其可承载液体样品且光程控制简单。

本发明提供一种光谱仪，其具有上述的样品载具。

本发明的实施例提供一种样品载具，该样品载具用于承载液体样品以供光谱仪量测，样品载具包括架体及网状载体。架体具有位于底部的凹口。网状载体固定于架体且位于凹口，网状载体具有多个网孔，液体样品用于留置在这些网孔的至少部分。

本发明的实施例提供一种光谱仪，该光谱仪包括光源组件、穿透式取样模块及光机。光源组件用以提供光束。穿透式取样模块包括承托座及样品载具。承托座配置于光源组件的光束的光路上。样品载具用于承载液体样品，且可插拔地放置于承托座内。样品载具包括架体及网状载体。架体具有位于底部的凹口。网状载体固定于架体且位于凹口，网状载体位于光源组件的光束的光路上，网状载体具有多个网孔，液体样品用于留置在这些网孔的至少部分。光机设置成连接至穿透式取样模块，其中光源组件的光束可穿过网状载体上的液体样品，进而射向光机。

基于上述，本发明的光谱仪的样品载具借由网状载体来承载液体样品。具体地说，网状载体具有多个网孔，液体样品可留置在这些网孔的至少部分。由于液体样品的厚度可由网状载体的厚度加以控制，因此光程可良好地被控制在较短的范围内。此外，网状载体可设置于光束的光路上，而使得光束可穿过网状载体上的液体样品，进而射向光机，以对液体样品进行检测。

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1是依照本发明的一实施例的一种光谱仪的示意图。

图2是图1的光谱仪的样品载具被抽起的示意图。

图3A是图1的样品载具的示意图。

图3B是图3A的样品载具承载液体样品的示意图。

图4A是图1的光谱仪的剖面示意图。

图4B是图3A的样品载具及传统玻片载具的量测结果示意图。

图5是依照本发明的另一实施例的一种网状载体的示意图。

图6是依照本发明的另一实施例的一种样品载具的示意图。

图7是依照本发明的另一实施例的一种光谱仪的示意图。

图8是图7的光谱仪的剖面示意图。

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。

图1是依照本发明的一实施例的一种光谱仪的示意图。图2是图1的光谱仪的样品载具被抽起的示意图。图3A是图1的样品载具的示意图。图3B是图3A的样品载具承载液体样品的示意图。图4A是图1的光谱仪的剖面示意图。

参考上述附图，在一些实施例中，光谱仪10包括光源组件20、穿透式取样模块30及光机50。光源组件20用以提供光束。穿透式取样模块30包括承托座40及样品载具100。由图4A可见，承托座40可配置使得网状载体120位于光源组件20的光束的光路上。光机50设置成连接至穿透式取样模块30。光源组件20的光束可穿过网状载体120上的液体样品L，进而射向光机50，以对液体样品L进行量测。光机50是用以接收样品光束以产生光谱资料。

在本实施例中，光源组件20可直接连接至承托座40。具体地说，光源组件20例如以锁固的方式可拆卸地连接于承托座40，以方便更换或维修光源组件20。举例而言，操作者可视需求将不同强度、波长、种类(例如LED或激光等)的光源组件20组装至承托座40，以适应多元的量测需求。

在其他实施例中，光源组件20也可以通过卡合等其他的方式对位于且固定至承托座40。此外，在其他实施例中，光源组件20也可以是以不可拆卸的方式(例如是焊接或一体成型等)连接于承托座40，使得光源组件20与承托座40之间的相对位置固定。

在一些实施例中，样品载具100可承载液体样品L(绘示于图3B中)，且样品载具100可插拔地置于承托座40内。如图2所示，在本实施例中，样品载具100包括架体110及网状载体120。架体110具有位于底部的凹口112。网状载体120固定于架体110且位于凹口112中。在本实施例中，如图3A所示，架体110在侧边可设置开口113，且网状载体120可被夹在开口113内，可选地或额外地，借由胶合的方式将网状载体120固定于架体110。在其他实施例中，网状载体120也可以经热熔或夹持而固于架体110，固定方式不局限于此。

如图3A与图3B所示，在一些实施例中，网状载体120具有多个网孔122，且液体样品L可留置在这些网孔122内。在本实施例中，网状载体120的目数例如介于10至100之间，上述尺寸可使液体样品L借由内聚力而停留在网孔122内，但网状载体120的目数不局限于此。此处要说明的是，目数可指网状载体120的网孔数，一般定义在1英寸x 1英寸的面积内有多少个网孔数。举例来说，目数越大，网孔则越小，能够通过的物料粒度越细。目数越小，网孔则越大，能够通过的物料粒度越大。

在本实施例中，网状载体120的厚度T(图4A)可介于0.05毫米至1毫米之间，例如0.3毫米。由于液体样品L的厚度可借由网状载体120的厚度T加以控制，故设计者可依据所要量测的液体样品L的种类、浓度、光穿透率等特征来选择网状载体120的厚度T。因此，光程可良好地被控制在较短的范围内，光程为光束行经待测液体的距离。举例而言，光穿透率较低的液体样品L，可利用厚度T较小的网状载体120来承载，因此，即便是光穿透率低的液体样品L(例如是牛奶或豆浆等)，也能够借由光谱仪10加以量测。

在本实施例中，网状载体120的材质不吸收红外线，例如金属(铁网)，但网状载体120的材质不局限于此。在其他实施例中，网状载体120的材质可包括针对红外线吸收率较低的材质，以避免影响量测结果。由于网状载体120的材质坚固，网状载体120可被重复使用，只要清洗干净便能够再度进行量测。

在本实施例中，样品载具100还包括把手部114，位于架体110的顶部，以方便操作者拿取。此外，把手部114具有定位面115，定位面115用于接触承托座40的顶部，以使样品载具100定位于承托座40内。网状载体120会定位于光源组件20的光束的光路上，以利量测。

另外，请参阅图2与图4A，在本实施例中，承托座40包括底板42(图4A)、连接于底板42的多个侧墙44及位于顶端的插入口48。插入口48可供样品载具100插入。在本实施例中，侧墙44的数量以四个为例，但侧墙44的数量不局限于此。在其他实施例中，承托座40亦可为单一中空的圆柱形状，在此情形中，承托座40借由单一个侧墙44形成。在其他情形中，承托座40也可以是由六个或八个侧墙44共同环绕而成。

在一些实施例中，由于液体可能会从网状载体120滴落，为了避免承托座40内蓄积滴落的液体而影响量测结果，在本实施例中，这些侧墙44的其中一者具有液体流出口46(图2)，液体流出口46的位置可对应于网状载体120在架体110上的位置，惟本发明不局限于此，液体流出口46的位置可使得滴落的液体可排出承托座40即可。进一步讲，排出滴落的液体亦可避免污染光谱仪中的镜片组。

在本实施例中，液体流出口46呈槽缝的形式，从其中一个侧墙44最靠近于底板42的边缘延伸至此侧墙44的最远离于底板42的边缘。换句话说，在本实施例中，液体流出口46的长度接近于所在的侧墙44的高度。当然，在其他实施例中，液体流出口46只要是接近于底板42处，而让滴落的液体不会在承托座40内蓄积到光线通过的高度即可，液体流出口46的长度也可以小于所在的侧墙44的高度，例如是1/2至2/3的侧墙44的高度。液体流出口46也可以从所在侧墙44的最靠近于底板42的边缘延伸至此侧墙44的中段部位，并不以附图为限制。

此外，在本实施例中，液体流出口46形成在侧墙44的中央，而与左右的两侧墙44之间的距离相同，但在其他实施例中，液体流出口46也可以不形成在侧墙44的中央，而较靠近其中一侧的侧墙44。另外，在其他实施例中，液体流出口46的数量也可以为多个，例如两个液体流出口46形成于两相对的侧墙44，液体流出口46的数量与配置位置不局限于此。在一实施例中，液体流出口46也可以设置在底板42，液体流出口46的位置不局限于此。

在一些实施例中，实际操作时，将样品载具100的网状载体120浸入待测液体中，借由液体本身的内聚力，当待测液体接触网状载体120的网孔时，内聚力大于重力，待测液体会附着在网状载体120上，网状载体120的网孔122形成多个微小空间，待测液体可附着于网状载体120上且填充这些微小空间，进而呈现出薄膜状的液体样品L。

在一些实施例中，网状载体120的厚度亦用以控制液体的厚度，举例而言，较薄的网状载体120可以使得附着在网状载体120上的液体样品L呈现薄膜状，液体样品L的厚度例如小于0.2毫米，此薄膜状的液体样品L可达到缩小光程与增加进光量的目的，使得针对浓稠或吸收高的待测液体进行量测时，可以得到较佳的吸收光谱，例如较为线性的吸收光谱。进一步地，将含有液体样品L的样品载具100插入光谱仪10的承托座40内时，多余的液体会从液体流出口46流出。接着，即可开机取得液体样品L的光谱结果。

图4B是图3A的样品载具及传统玻片载具的量测结果示意图。请参阅图4B，利用本实施例的样品载具100来承载液体样品L的量测结果相当吻合利用传统玻片载具60来承载液体样品L的量测结果。因此，本实施例的样品载具100可取代传统玻片载具60来进行光谱仪10的量测，具有良好的可靠度。

值得一提的是，在图3A中，网状载体120的这些网孔122的形状与尺寸均相同，但网状载体120的形式不局限于此。图5是依照本发明的另一实施例的一种网状载体的示意图。请参阅图5，在本实施例中，网状载体120a的这些网孔122a、124a的形状与尺寸不同。当然，在其他实施例中，网状载体的这些网孔也可以是尺寸不同但形状相同，不以附图为限制。

图6是依照本发明的另一实施例的一种样品载具的示意图。请参阅图6，图6的样品载具100b与图3A的样品载具100的主要差异是在，在图3A中，网状载体120与架体110为两个物件，固定在一起。在本实施例中，网状载体120与架体110b为一体，例如网状载体120与架体110b以一体成型的方式制作，网状载体120与架体110的材料可以相同或是不同，这样的设计可以减少制程的工序。

图7是依照本发明的另一实施例的一种光谱仪的示意图。图8是图7的光谱仪的剖面示意图。请参阅图7与图8，本实施例的光谱仪10c与图1的光谱仪10的主要差异在于，图1的光谱仪10的承托座40具有底板42(图4A)，多余的液体是从位于侧墙44上的液体流出口46(图2)流出，而在图7所示的光谱仪10c中，承托座40c不具有底板42，而呈现上下两端开放的管体，管体具有位于顶端的插入口48及位于底端的液体流出口46c。插入口48可供样品载具100插入，位于底端的液体流出口46c可供多余的液体流出，而不影响到量测结果。另外，在本实施例中，位于侧墙44上的槽缝可作为观测口47，以观测承托座40c的内部情形，或者，也可以作为第二液体流出口。在一实施例中，观测口47也可被省略。

综上所述，本发明的光谱仪的样品载具借由网状载体来承载液体样品。具体地说，网状载体具有多个网孔，液体样品可留置在这些网孔的至少部分。由于液体样品的厚度可由网状载体的厚度加以控制，因此光程可良好地被控制在较短的范围内。此外，网状载体可设置于光束的光路上，而使得光束可穿过网状载体上的液体样品，进而射向光机，以对液体样品进行检测。

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，即凡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献检索之用，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”等用语仅用以命名元件(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：

T：厚度

L：液体样品

10、10c：光谱仪

20：光源组件

30：穿透式取样模块

40、40c：承托座

42：底板

44：侧墙

46、46c：液体流出口

47：观测口

48：插入口

50：光机

60：传统玻片载具

100、100b：样品载具

110：架体

112：凹口

113：开口

114：把手部

115：定位面

120、120a：网状载体

122、122a、124a：网孔。

Claims (22)

1.一种样品载具，用于承载液体样品以供光谱仪量测，其特征在于，所述样品载具包括架体以及网状载体，其中：

所述架体具有位于底部的凹口；以及

所述网状载体固定于所述架体且位于所述凹口，所述网状载体具有多个网孔，所述液体样品用于留置在所述多个网孔的至少部分。

2.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体的厚度介于0.05毫米至1毫米之间。

3.根据权利要求2所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体的厚度为0.3毫米。

4.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体的目数介于10至100之间。

5.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，还包括把手部，其位于所述架体的顶部，所述把手部具有定位面，所述定位面用于接触所述光谱仪的承托座。

6.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体的材质不吸收红外线。

7.根据权利要求6所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体的材质包括金属。

8.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述多个网孔的形状相同或不同。

9.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述多个网孔的尺寸相同或不同。

10.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体经热熔、胶合或夹持而固于所述架体。

11.根据权利要求1所述的样品载具，其特征在于，所述网状载体与所述架体为一体。

12.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括光源组件、穿透式取样模块以及光机，其中：

所述光源组件用以提供光束；

所述穿透式取样模块包括承托座以及样品载具，其中：

所述承托座配置于所述光源组件的所述光束的光路上；以及

所述样品载具用于承载液体样品，且可插拔地放置于所述承托座内，所述样品载具包括架体以及网状载体，其中：

所述架体具有位于底部的凹口；以及

所述网状载体固定于所述架体且位于所述凹口，所述网状载体位于所述光源组件的所述光束的光路上，所述网状载体具有多个网孔，所述液体样品用于留置在所述多个网孔的至少部分；以及

所述光机设置成连接至穿透式取样模块，其中所述光源组件的所述光束穿过所述网状载体上的所述液体样品，进而射向所述光机。

13.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体的厚度介于0.05毫米至1毫米之间。

14.根据权利要求13所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体的厚度为0.3毫米。

15.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述承托座包括底板及连接于所述底板的多个侧墙，所述多个侧墙的其中一者具有液体流出口。

16.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述承托座包括由多个侧墙所围绕出的管体，所述管体具有位于顶端的插入口及位于底端的液体流出口。

17.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体的目数介于10至100之间。

18.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述样品载具还包括把手部，其位于所述架体的顶部，所述把手部具有定位面，所述定位面用于接触所述光谱仪的所述承托座。

19.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体的材质不吸收红外线。

20.根据权利要求19所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体的材质包括金属。

21.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体经热熔、胶合或夹持而固于所述架体。

22.根据权利要求12所述的光谱仪，其特征在于，所述网状载体与所述架体为一体。

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