CN202649118U

CN202649118U - 一种宽光谱透射、反射测量装置

Info

Publication number: CN202649118U
Application number: CN 201220078394
Authority: CN
Inventors: 叶磊; 张恒
Original assignee: BEIJING ZOLIX INSTRUMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZOLIX INSTRUMENT Co Ltd
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-03-05

Abstract

本实用新型提供一种宽光谱透射、反射测量装置，包括：光源，用于提供工作光源；三光栅单色仪，用于将光源发出的光转换为单色光；准直器，与所述三光栅单色仪相连接，将单色光调整为平行光；光阑，设置在所述准直器光线出口处，用于调整光斑大小；样品架，设置在光线传播的路线上，用于放置待检样品；反射测量接收端，设置在所述样品架的光线入射方向，用于接收反射光线；透射测量接收端，设置在所述样品架的光线射出方向，用于接收透射光线；第一探测器和第二探测器，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接。本实用新型将光谱透射、反射测量集中在一个装置中，结构简单、使用方便、节约成本，可以测量更大范围波段的光。

Description

一种宽光谱透射、反射测量装置

技术领域

本实用新型涉及光谱测量技术，特别是一种宽光谱透射、反射测量装置。

背景技术

现有技术的光谱漫反射比标准装置采用相对测量法，即被测量漫反射白板相对标准漫反射白板进行测量，从而计算出被测漫反射白板的反射比值。测量装置采用紫外、可见、近红外分光光度计。

测量装置为双光路，带有特定的自动波长测光值补偿器，所以用标准漫反射白板和参考漫反射白板标准仪器，由被测漫反射白板取代标准漫反射白板，仪器扫瞄即可直接测量出被测反射板的相对比值ρ，从而可得：

ρ=ρ_Bρ₀

式中：ρ_B——标准板的反射率

ρ₀——参考板的反射率

ρ——待测样品的反射率

紫外、可见、近红外分光光度计采用钨带灯作为光源，入射光经M1、M2、M3反射后进入单色仪，从单色仪出射的光束由M4反射，偏振器透射后，通过特制的斩波器，将光分成两束，一束为测量光束(绿线)，一束为参考光束(红线)，分别经过多次反射后进入积分球，由积分球上的探测器测量。

现有技术的光谱透射比装置和光谱反射比装置是两套独立的装置，因此价格高，不方便维护。

现有技术还有一种光源采用溴钨灯和氘灯，入射光束进入单色仪，从单色仪出射的光束，此光束为透射测量光束，经样品到达探测器，或光束打到样品上，经样品反射后达到探测器，此为反射测量光束。

这种技术使光谱透射比、反射比可以在一套装置内完成测量，但是测量的反射角度比较大，不能测量10度以内的反射比。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种宽光谱透射、反射测量装置，以解决现有技术中光谱透射比、光谱反射比测量分为两套设备，并且测量光谱范围小，不能测量10度以内的光谱反射比的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型提供一种宽光谱透射、反射测量装置，该宽光谱透射、反射测量装置包括：光源，用于提供该宽光谱透射、反射测量装置工作的光源；三光栅单色仪，用于接收所述光源发出的光，并转换为单色光；准直器，与所述三光栅单色仪相连接，将所述三光栅单色仪发出的单色光调整为平行光；光阑，设置在所述准直器光线出口处，用于调整光斑大小；样品架，设置在光线传播的路线上，用于放置待检样品；反射测量接收端，设置在所述样品架的光线入射方向，用于接收所述样品架上待检样品反射的光线；透射测量接收端，设置在所述样品架的光线射出方向，用于接收所述样品架上待检样品透射的光线；第一探测器，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接；第二探测器，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接。

其中，所述第一探测器为光电倍增管；所述第二探测器为铟镓砷探测器。所述反射测量接收端和所述透射测量接收端分别由第一波长光纤和第二波长光纤构成。所述第一波长光纤和所述第二波长光纤交错分布，以使接收光线均匀。所述第一波长范围为200-1100纳米，与所述光电倍增管相连接；所述第二波长范围为400-2500纳米，与所述铟镓砷探测器相连接。所述光源为溴钨灯、氘灯、碳化硅、氘灯溴钨灯复合光源或溴钨灯碳化硅复合光源。

本实用新型将光谱透射、反射测量集中在一个装置中，结构简单、使用方便、节约成本，可以测量350-2500纳米范围光谱透射比、光谱反射比，且能测量10度以内的光谱反射比。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型宽光谱透射、反射测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型宽光谱透射、反射测量装置中光纤布局示意图；

图3是本实用新型透射测量接收端沿E-E剖视线的剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

请参阅图1，图1是本实用新型宽光谱透射、反射测量装置的结构示意图，如图所示，本实用新型提供一种宽光谱透射、反射测量装置，包括：

光源101，用于提供该宽光谱透射、反射测量装置工作的光源；在本实施例中，所述光源采用150W溴钨灯，其波长范围是350-2500纳米；

三光栅单色仪102，用于接收所述光源101发出的光，并转换为单色光；选择合适的光栅，可以覆盖350-2500纳米光谱波段，实现宽光谱的检测；

准直器103，与所述三光栅单色仪102相连接，将所述三光栅单色仪102发出的单色光调整为平行光；

光阑104，设置在所述准直器103光线出口处，用于调整光斑大小；

样品架105，设置在光线传播的路线上，用于放置待检样品；

反射测量接收端106，设置在所述样品架105的光线入射方向，用于接收所述样品架105上待检样品反射的光线；

透射测量接收端107，设置在所述样品架105的光线射出方向，用于接收所述样品架105上待检样品透射的光线；

第一探测器108，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接；

第二探测器109，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接。

上文所述的第一探测器为光电倍增管；第二探测器为铟镓砷探测器，第一探测器的波长覆盖范围加上第二探测器的波长覆盖范围达到200-2500nm。其中的光纤是特制的，其中，所述反射测量接收端106和所述透射测量接收端107分别由第一波长光纤和第二波长光纤构成。所述第一波长光纤和所述第二波长光纤交错分布，以使接收光线均匀。如图2所示，是本实用新型宽光谱透射、反射测量装置中光纤布局一种举例，所述第一波长范围为200-1100纳米，与所述第一探测器108相连接；所述第二波长范围为400-2500纳米，与所述第二探测器109相连接。

所述光源可以是溴钨灯，波长范围：350-2500nm；还可以是氘灯，波长范围：200-400；还可以是碳化硅，波长范围：0.8微米—14微米；还可以是氘灯溴钨灯复合光源，波长范围：200-2500nm；还可以是溴钨灯碳化硅复合光源，波长范围：350nm-14微米；根据不同测量样品，更换光源、光谱仪内部的光栅、光纤、探测器，就可以实现宽光谱透射、反射测量。

请参阅图2和图3，特制光纤束结构如下：

A端：透射测量接收端共有19根400um芯径光纤，其中有10根波长范围200——1100nm的光纤和9根波长范围400——2500nm的光纤。两种波长范围的光纤交替排列成圆形。

B端：反射测量接收端共有19根400um芯径光纤，其中有9根波长范围200——1100nm的光纤和10根波长范围400——2500nm的光纤。两种波长范围的光纤交替排列成圆形。

C端上述A、B端中的波长范围200——1100nm的光纤组合而成，与光电倍增管108连接，所述第一探测器108的波长范围190——900nm。

D端上述A、B端中的波长范围400——2500nm的光纤组合而成，与铟镓砷探测器109连接，所述第二探测器109的波长范围800——2600nm。

由此，本实用新型的宽光谱透射、反射测量装置可以一次测量350nm——2500nm光谱范围的透射比、反射比。

图2和图3是本实用新型特质光纤布局一种具体举例，在实际应用当中可以根据实际工作需要采用不同参数的光纤，多种组合方式，只要能够实现本实用新型的主旨功能都应包括在本实用新型保护范围之内，不应以本实施例限制其保护范围。

本实用新型具体工作如下：

测量反射比：

1、首先将透射测量接收端遮挡住，不要让光进入此端；

2、关闭快门，进行背景扫描，记录为IB；

3、打开快门；

4、放入标准反射元件，进行扫描，记录为Io；

5、更换成被测样品，进行扫描，记录为Is；

6、反射比=(Is-IB)/(Io-IB)。

测量透射比：

1、首先将反射测量接收端遮挡住，不要让光进入此端；

2、关闭快门，进行背景扫描，记录为IB；

3、打开快门；

4、放入标准透射元件，进行扫描，记录为Io；

5、更换成被测样品，进行扫描，记录为Is；

6、透射比=(Is-IB)/(Io-IB)。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于，该宽光谱透射、反射测量装置包括：

光源，用于提供该宽光谱透射、反射测量装置工作的光源；

三光栅单色仪，用于接收所述光源发出的光，并转换为单色光；

准直器，与所述三光栅单色仪相连接，将所述三光栅单色仪发出的单色光调整为平行光；

光阑，设置在所述准直器光线出口处，用于调整光斑大小；

样品架，设置在光线传播的路线上，用于放置待检样品；

反射测量接收端，设置在所述样品架的光线入射方向，用于接收所述样品架上待检样品反射的光线；

透射测量接收端，设置在所述样品架的光线射出方向，用于接收所述样品架上待检样品透射的光线；

第一探测器，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接；

第二探测器，通过光纤分别与所述反射测量接收端和所述透射测量接收端相连接。

2.根据权利要求1所述的宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于：

所述第一探测器为光电倍增管；

所述第二探测器为铟镓砷探测器。

3.根据权利要求2所述的宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于：

所述反射测量接收端和所述透射测量接收端分别由第一波长光纤和第二波长光纤构成。

4.根据权利要求3所述的宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于：

所述第一波长光纤和所述第二波长光纤交错分布，以使接收光线均匀。

5.根据权利要求3或4所述的宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于：

所述第一波长范围为200-1100纳米，与所述光电倍增管相连接；

所述第二波长范围为400-2500纳米，与所述铟镓砷探测器相连接。

6.根据权利要求1所述的宽光谱透射、反射测量装置，其特征在于：

所述光源为溴钨灯、氘灯、碳化硅、氘灯溴钨灯复合光源或溴钨灯碳化硅复合光源。