CN1811356A - 采用面阵光电器件的光谱测量方法与仪器 - Google Patents

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CN1811356A CN 200610013187 CN200610013187A CN1811356A CN 1811356 A CN1811356 A CN 1811356A CN 200610013187 CN200610013187 CN 200610013187 CN 200610013187 A CN200610013187 A CN 200610013187A CN 1811356 A CN1811356 A CN 1811356A
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林凌
李刚
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Abstract

本发明涉及科学仪器，尤其是一种光谱仪器，具体讲涉及采用面阵光电器件的光谱测量方法与仪器。为提供大幅度提高采用CCD等线性阵列光电传感器的光谱仪的灵敏度的方法及仪器，本发明采用的技术方案是：使光源发出的光依次经由狭缝、凹面反射镜、光栅、另一凹面反射镜、平面反射镜的反射后照射到光电传感器上，所述的光电传感器采用面阵光电器件，然后将采集到的信号用数字信号处理的方法把同一列的光电信号叠加得到最终输出。本发明主要用于提高光谱仪灵敏度。

Description

采用面阵光电器件的光谱测量方法与仪器
技术领域
本发明涉及科学仪器，尤其是一种光谱仪器，具体讲涉及采用面阵光电器件的光谱测量方法与仪器。
背景技术
光谱仪是一种重要而常用的科学仪器，用于对光源和物质进行精密的分析。为了提高仪器的分析灵敏度、精度和速度等性能，不断有人采用新的技术和器件改进光谱仪。
如王柯敏等设计的发明专利(CCD光栅集成全波长光谱仪，专利号CN01114410.6)，温志渝等设计的发明专利(集成化微型光谱仪，专利号CN02119512.9)，袁洪福等设计的发明专利(在线近红外光谱仪，申请号CN02125852.X)，刘木清设计的发明专利(手持式光谱仪，申请号CN01254633.X)，刘木清等设计的发明专利(一种0.7-1.7微米波段的近红外光谱仪，申请号CN03270366.X)。在上述设计均采用线阵CCD(电荷耦合器件)作为来提高光谱仪的性能。CCD具有快速的优点，但相对于光电倍增管等其他光电器件，CCD的灵敏度要低很多，在分析某些物质成分时仍显不足。而且，由于线阵CCD器件或其他线阵光电器件的应用远不如面阵CCD器件或其他面阵光电器件应用广泛，因而线阵CCD器件或其他线阵光电器件的价格要高于面阵CCD器件或其他面阵光电器件。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大幅度提高采用CCD等线性阵列光电传感器的光谱仪的灵敏度的方法及仪器。
本发明采用的技术方案是：
采用面阵光电器件的光谱测量方法：使光源发出的光依次经由狭缝、凹面反射镜、光栅4上、另一凹面反射镜、平面反射镜的反射后照射到光电传感器上，所述的光电传感器采用面阵光电器件，然后将采集到的信号用数字信号处理的方法把同一列的光电信号叠加得到最终输出。
采用面阵光电器件的光谱测量仪器：光源发出的光依次经由狭缝、凹面反射镜、光栅、另一凹面反射镜、平面反射镜的反射后照射到光电传感器上，所述的光电传感器为面阵光电器件。
所述面阵光电器件采用面阵CCD面阵光电器件。
所述面阵光电器件采用面阵光电二极管阵列。
所述面阵光电器件采用CMOS摄像头。
所述面阵光电器件采用阴极射线管摄像头。
本发明具备以下效果：由于本发明面阵光电器件替代以往的线性阵列CCD或其他线阵光电器件，因而，本发明大幅度提高光谱仪的灵敏度。
附图说明
图1本发明光路原理图。
附图中：
1为光源        2为狭缝        3为凹面反射镜    4为光栅
5为凹面反射镜  6为平面反射镜  7为面阵CCD
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
本发明采用面阵CCD的光谱测量方法与仪器的实施例一：
如图1所示，虚线框内为常规的采用CCD等线性阵列光电传感器的光谱仪的结构，测量时，由于被测物体的散射作用，被测光源1中的很少一部分光进入光谱仪的狭缝5，而这一部分光中又只有一小部分直射光能够通过凹面反射镜3的反射照射到光栅4上，由光栅4分光后的光经过凹面反射镜5和平面反射镜6的反射后照射到CCD7等线性阵列光电传感器上。本发明用面阵CCD或其他面阵光电器件替代以往的线性阵列CCD或其他线阵光电器件，由于被测光是从狭缝进入光谱仪的，因而面阵CCD同一列象素得到的是分光后同一波长的光，因此，将采集到的信号用数字信号处理的方法把同一列的光电信号叠加，从而大幅度提高了光谱仪的灵敏度和精度。
本发明并不限于所讨论的这种结构的光谱仪，而是包括所有以细长光束输入被测光的各种结构的光谱仪，如采用棱镜分光的光谱仪，或各种采用调制光的光谱仪。

Claims (6)

1.一种采用面阵光电器件的光谱测量方法：使光源发出的光依次经由狭缝、凹面反射镜、光栅、另一凹面反射镜、平面反射镜的反射后照射到光电传感器上，其特征在于，所述的光电传感器采用面阵光电器件，然后将采集到的信号用数字信号处理的方法把同一列的光电信号叠加得到最终输出。
2.一种采用面阵光电器件的光谱测量仪器：光源发出的光依次经由狭缝、凹面反射镜、光栅4上、另一凹面反射镜、平面反射镜的反射后照射到光电传感器上，其特征在于，所述的光电传感器为面阵光电器件。
3.根据权利要求2所述的一种采用面阵光电器件的光谱测量仪器，其特征在于，所述面阵光电器件采用面阵CCD面阵光电器件。
4.根据权利要求2所述的一种采用面阵光电器件的光谱测量仪器，其特征在于，所述面阵光电器件采用面阵光电二极管阵列。
5.根据权利要求2所述的一种采用面阵光电器件的光谱测量仪器，其特征在于，所述面阵光电器件采用CMOS摄像头。
6.根据权利要求2所述的一种采用面阵光电器件的光谱测量仪器，其特征在于，所述面阵光电器件采用阴极射线管摄像头。
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