CN201000421Y

CN201000421Y - 一种可见分光光度计的光源

Info

Publication number: CN201000421Y
Application number: CNU2007200030163U
Authority: CN
Inventors: 于爱民; 王振德
Original assignee: CHANGCHUN JIAA SMALL SWAN INSTRUMENT Co Ltd
Current assignee: CHANGCHUN JIAA SMALL SWAN INSTRUMENT Co Ltd
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2017-01-29

Abstract

公开一种可见分光光度计的光源，包括线路板、角度定位板、以及多个超高亮发光二极管LED。所述角度定位板上开有多个用于组装LED的不同角度的圆孔，圆孔的延长线汇聚于一点，多个LED以不同角度插入角度定位板上的定位孔后，引脚焊装在线路板上。本实用新型选用单一或双色固定波长、分别发射出单色光、以及光谱性能稳定的多个LED组合发出光谱范围在380nm～780nm之间连续光谱，能耗低、体积小、环保、响应速度快、寿命长、稳定性好、精密度高，是卤钨灯光源更新换代产品。该组合式模块化光源的采用可提高仪器中光源的使用寿命、稳定性、可靠性和测量精度，可广泛应用于各种可见分光光度计和便携式专用检测仪器中。

Description

一种可见分光光度计的光源

技术领域

本实用新型涉及一种能耗低、体积小、环保、响应速度快(可脉冲控制)、寿命长、稳定性好、精密度高的可见分光光度计的组合式模块化新光源，可替代卤钨灯光源。具体涉及一种应用于可见分光光度计和专用便携式检测仪器中的光源部分的更新替代产品。

背景技术

分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，也是目前广泛采用的仪器分析方法之一。分光光度法的理论依据是Lamber-Beer定律。而灵敏度和精密度是其中的两个重要技术参数，光源的稳定性和使用寿命以及单色器能否发出高纯度的单色光，是影响仪器灵敏度和精密度的原因之一。

采用光度法的仪器大体上都是由光源、单色器、检测器和显示系统组成。光源就是发光体，理想的光源应是能提供连续的辐射，也就是说它的辐射应包括所用光谱区内所有波长的光，光的强度必须足够大，并且在所用光谱区内其强度不应随波长有明显地变化。实际上这种理想的光源并不存在，所有光源的强度都随波长变化。现在仪器上常用的光源，如钨灯、卤钨灯等都是靠电能将灯丝加热至白炽而发光，它的光谱分布为350-2500nm与灯丝的工作温度有关。灯丝温度为2000K(K为绝对温度)时，可见光区能量仅占1％，其他部分为红外光，灯丝温度为3000K时，可见光区能量增至15％，钨灯的一般工作温度为2400-2800K(钨的熔点为3680K)虽然提高灯丝温度有利于光谱向短波长方向移动，但随着灯丝温度的提高，将导致钨丝蒸发速度迅速上升，钨灯的寿命急剧缩短。例如，抽真空的钨丝温度从2400K提升到3000K时，钨丝寿命将从3000小时下降到1小时，为了降低灯丝的蒸发速度，提高灯丝的使用寿命，常往灯管中加入一些惰性气体，如，氦、氙、卤族元素等。加入卤族元素的钨灯就叫卤钨灯。在一般情况下钨灯、卤钨灯等此类光源的使用寿命都在1000小时以内。钨灯的工作温度与电源电压有密切关系，已知可见光区钨灯的能量输出的波动约为电源电压波动的四次方倍。因此，要使钨灯光源稳定，必须对钨灯电源电压严格控制。

与钨灯相比，LED光源具有体积小，并且可以多颗及多种方式组合，没有热辐射、发热量低，低电压、小电流工作，耗电量小，能量输出稳定。使用寿命可以常达10万小时，而且响应速度快，可以脉冲控制。由于LED的制作工艺决定了它抗震、耐冲击可回收、无污染等环保特点。更重要的一点，它可以发射比较纯净的单色光谱。

钨灯作为仪器的光源，需要经过单色器才能把钨灯发出的光转换成可用的单色谱线。单色器是用来把混合光分解为单色光并能随意改变波长的装置，一般单色器都是由入射狭缝、出射狭缝、准直镜光栅等基本元件组成。在光栅分辨率一定的情况下，出射狭缝的缝宽确定光谱带宽。入射狭缝越窄，色散出来的光谱线单色性越好，出射狭缝越窄，从出射狭缝出来的光谱带越小，仪器的分辨率越好。由于很多条件的限制，单色器出来的光的纯度受到影响。从而影响仪器测定的灵敏度、选择性及校正曲线的线性范围。采用集成式超高亮发光二极管模块化的新光源来替代钨灯作为分光度计光源，尚未见文献报道。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种分光光度计的光源，其可由纯净的单色光源集成，光谱范围在380nm-780nm之间变化。

为实现上述目的，本实用新型提供的可见分光光度计的光源，包括LED角度定位板、线路板、以及多个超高亮发光二极管LED。所述线路板，由标准线路板工艺制作，线路板上面可均匀分布多只超高亮发光二极管LED，每个超高亮发光二极管LED的波长都不相同，组合后的光源的光谱范围在380nm～780nm之间。所述LED角度定位板，为一塑料或其它材料的具有一定厚度的定位板，定位板上开有多个不同角度的圆孔，圆孔的个数与光源LED超高亮发光二极管的个数一致，圆孔的延长线汇聚于一点，圆孔的直径与超高亮发光二极LED的直径间隙配合，超高亮发光二极管LED以不同角度插入LED角度定位板上的定位孔后，引脚焊装在线路板上，因此，焊装角度满足多只LED超高亮发光二极管的发射光线汇聚在一点。其中，焦距的长短与比色池光路相配合，焦点在单色仪的入射狭缝上。

本实用新型专利采用上述技术方案，其显著特点是：

1、LED超高亮发光二极管作为光源，体积小，可以多颗LED任意组合。

2、LED超高亮发光二极管作为光源，供电方式与钨灯光源点亮方式不同，可采用脉冲方式供电，不需预热，只要在测量时点亮LED即可。另外，LED耗电量小、发热量低、无热辐射。

3、LED超高亮发光二极管作为光源，寿命长(十万小时)、工作时反应速度快、环保无污染。

4、LED超高亮发光二极管作为光源，光源强度稳定、即可单个点亮，又可顺序扫描或同时点亮。

附图说明

图1为本实用新型一种可见分光光度计的光源结构示意图。

图2为本实用新型一种可见分光光度计的光源中线路板结构示意图。

图3为本实用新型一种可见分光光度计的光源中线路板底座结构示意图。

图4为本实用新型一种可见分光光度计的光源中标准LED超高亮发光二极管结构示意图。

图5为本实用新型一种可见分光光度计的光源中LED角度定位板结构示意图。

图6为本实用新型一种可见分光光度计的光源中多个LED超高亮发光二极管谱线示意图。

具体实施方式

以下结合附图，说明本实用新型具体实施方式：

本实用新型是一种用于分光光度上用作光源的专用器件。

如图1所示，本实用新型分光光度计的光源包括有一线路板8、一LED角度定位板10，以及数个LED超高亮发光二极管1、2、3、4、5、6、7(图中以7个为例，超高亮发光二极管数量可以增减)。其中，LED超高亮发光二极管1至7是以不同角度插入LED角度定位板10后，引脚焊装在光源线路板8上，LED在LED角度定位板10的接装角度应满足多个光源LED超高亮发光二极管的发射光线汇聚于一点F，焦点F应在单色仪11的入射狭缝上。其中，焦距的长短与比色池光路相配合。

线路板8是按线路板标准工艺制作而成，线路板8上还均匀分布有LED引脚孔，如图2所示，分别为LED引脚孔81、82、83、84、85、86、和87(或更多个光源超高亮发光二极管孔)，这些引脚孔的位置和数量与所设的LED超高亮发光二极管的位置和数量对应。

线路板8下段另设固定孔88、和89，用以与一底座9(参见图1)的侧板连接。底座9为L型连接件，底座中设固定孔92及93(参见图3)，可通过它们与仪器底板连接，底座9侧板与线路板8通过固定孔88、和89连接。

LED超高亮发光二极管的结构如图4所示，设引脚12、13和光源发射端11。

如图5所示，LED角度定位板10为一塑料或其它材料制成的具有一定厚度的板，板上开有多个不同角度的定位孔101、102、103、104、105、106、107，角度定位孔101～107的个数与LED个数一致。

在光源装配时，首先将LED超高亮发光二极管引脚12、13插入线路板8的引脚孔81～87任一之中，然后将LED超高亮发光二极管的光源发射端11插入LED角度定位板10上的定位孔101～107任一之中，然后将发光二极管引脚12、13焊接在线路板8上即可。在焊装完成后，LED发光角度满足多个光源LED超高亮发光二极管的发射光线汇聚于一点F(参见图1和图5)。其中，焦距的长短与比色池光路相配合。

在本实用新型中，可采用日本的日亚和丰田公司生产的超高亮发光二极管，亮度参数在5000mcd以上。波长分别为360～383nm、371～383nm、383～411nm、411～463nm、430～450nm、446～470nm、446～530nm 520～630nm621～634nm、643～660nm、647～772nm等。排列方式可任意组合。

在本实用新型分光光度计的光源中，每只LED可以发射比较纯净的单色光谱，可以组合成比较纯净的连续光谱。当需要某一波长时，只需点亮一个LED即可，依据设计，既可以使每个发光二极管单个点亮，又可顺序扫描或同时点亮。

另外，由于超高亮发光二极管为单一或双色固定波长，发射单色光，光谱性能稳定。组合后由多个不同光谱带宽的单色光构成一组光谱范围在380nm～780nm之间的连续光谱(参见图6)。本实用新型所述分光光度计的光源，能耗低、体积小、环保、响应速度快(可脉冲控制)、寿命长、稳定性好、精密度高，是卤钨灯光源部分更新的替代产品。这种新光源的采用可提高仪器中光源的使用寿命、稳定性、可靠性、和测量精度，可广泛应用于可见分光光度计和便携式专用检测仪器中。

Claims

1、一种可见分光光度计的光源，其特征在于：包括一线路板，紧密贴附在所述线路板前面的一LED角度定位板，以及装设在所述LED角度定位板上的多个发光二极管LED，所述发光二极管LED装设角度满足全部LED的发射光线汇聚于一点。

2、根据权利要求1所述可见分光光度计的光源，其特征在于：所述超高亮发光二极管光谱范围在380nm～780nm之间，且每个超高亮发光二极管为单一或双色固定波长，不同的超高亮发光二极管发射的波长不同，组合后由多个不同光谱带宽的单色光构成一组连续光谱。

3、如权利要求1所述可见分光光度计的光源，其特征在于：所述LED角度定位板，为具有一定厚度的定位板，定位板上开有多个不同角度的圆孔，圆孔的个数与LED的个数一致，圆孔的延长线汇聚于一点，圆孔的直径与LED的直径间隙配合，LED的发射端以不同角度插入LED角度定位板上的定位孔，LED的引脚焊装在光源线路板上。

4、如权利要求1、2、或3所述可见分光光度计的光源，其特征在于：所述线路板设多个引脚孔，数量与LED角度定位板的圆孔和LED的数量相同。

5、如权利要求1、2、或3所述可见分光光度计的光源，其特征在于：所述线路板的底座设与仪器底板连接的固定孔。

6、如权利要求4所述可见分光光度计的光源，其特征在于：所述线路板的底座设与仪器底板连接的固定孔。