CN204241367U - 使用二极管激光器的原子吸收光谱仪 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种使用二极管激光器的原子吸收光谱仪。该原子吸收光谱仪包括：原子化器，被配置成容纳样品；多个二极管激光器；控制器，与多个二极管激光器耦合并控制多个二极管激光器中的至少一个向原子化器发射激光；以及检测器，被配置成接收并检测通过原子化器的激光以确定样品中的成分。
Description
技术领域
本申请涉及使用二极管激光器的原子吸收光谱仪。
背景技术
原子吸收光谱仪(AAS)是一种重要的光学测量系统，利用元素的特征谱线来进行元素测定。原子吸收光谱仪可以采用各种光源，但是其对光源的要求非常苛刻。用于原子吸收光谱仪的光源不仅要具有较宽的发射光谱，而且还要在所需的光谱范围内具有较高的发射功率。目前，已经开发出多种用于原子吸收光谱仪的光源。然而，它们存在很多缺点，例如效率低、寿命短、或难于集成等等。
二极管激光器是常用的激光源。近年来，出现了能够发射各种不同波长的二极管激光器，从红外、红光到蓝光、紫外。二极管激光器具有成本低、发光性能好、易于集成等诸多优点。
本申请提供一种采用二极管激光器的原子吸收光谱仪。
实用新型内容
为了进一步研发出小型化、检出极限更灵敏、结构更简单、光源使用寿命更长的原子吸收光谱仪，本申请公开一种原子吸收光谱仪，包括：原子化器，被配置成容纳样品；多个二极管激光器；控制器，与多个二极管激光器耦合并控制多个二极管激光器中的至少一个向原子化器发射激光；以及检测器，被配置成接收并检测通过原子化器的激光以确定样品中的成分。
在本申请的一个方面，原子吸收光谱仪还包括将多个二极管激光器中的至少一个发射的激光引导到原子化器的光引导装置。
在本申请的另一方面，光引导装置将来自多个二极管激光器的激光引导到同一光路中。
在本申请的另一方面，光引导装置包括分别与每个所述二极管激光器对准的反射镜。
在本申请的另一方面，反射镜是能够透射一部分激光的透反镜，并且原子吸收光谱仪还包括检测透反镜透射的激光的参考光电二极管。
在本申请的另一方面，检测器包括光电二极管。
在本申请的另一方面，控制器包括用于调谐多个二极管激光器的发射波长的波长调谐器。
在本申请的另一方面，波长调谐器包括温度控制器和/或电流控制器。
在本申请的又一方面，原子吸收光谱仪还包括对所检测的信号进行处理并向控制器和原子化器提供控制信号的计算机。
在本申请的再一方面，原子化器是火焰原子化器、石墨炉原子化器或钨丝化原子化器。
根据本申请实施例的原子吸收光谱仪采用二极管激光器，具有成本低、寿命长、易于集成等诸多优点。
附图说明
图1示出根据本申请实施例的采用二极管激光器的原子吸收光谱仪的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，详细描述本申请的示例性实施例。
图1示出根据本申请实施例的采用二极管激光器的原子吸收光谱仪100的示意图。原子吸收光谱仪100包括多个二极管激光器，诸如图1所示的DL1、DL2…DLn，其中n≥2。二极管激光器DL1、DL2…DLn可以是单模激光器或多模激光器。相对而言，单模二极管激光器具有单个光谱输出峰，更适用于原子吸收光谱技术。目前，已经出现各种发射波长的二极管激光器。发射波长从红外到紫外，可选择范围较广。由于二极管激光器，尤其是单模二极管激光器，可以长距离传播而保持较小的发散角，因此很容易将多个二极管激光器集成到光路中。
在一些实施例中，二极管激光器DL1、DL2…DLn具有不同的发射波长。在一些实施例中，二极管激光器DL1、DL2…DLn的发射波长是可调谐的。在这些实施例中，可以通过调节二极管激光器的参数来调谐二极管激光器的发射波长。例如，可以调节二极管激光器的电流和/或温度，从而调谐二极管激光器的发射波长。
如图所示，原子吸收光谱仪100还可以包括控制二极管激光器DL1、DL2…DLn中的至少一个进行发光的控制器101。在二极管激光器DL1、DL2…DLn是波长可调谐激光器的实施例中，控制器101可以包括波长调谐器。如图1中示例性地示出的，波长调谐器可以包括温度控制器101a和/或电流控制器101b。
原子吸收光谱仪100还可以包括引导来自二极管激光器的激光束的光引导装置。图1中示出了光引导装置的示例，可以包括分别与每个二极管激光器对准的透镜和反射镜。在一些实施例中，光引导装置将来自不同二极管激光器的激光束引导到同一光路中，如图1所示，以便于对光束进行后续处理和引导。光引导装置将激光束引导到原子化器102，以对原子化器中的样品进行照射。
如图1所示，光引导装置中与每个二极管激光器对准的反射镜可以是透反镜，以便透射一部分激光。原子吸收光谱仪100还可以包括参考检测器，诸如图1所示的参考光电二极管PD1、PD2…PDn。参考检测器可以接收从透反镜透射的激光并生成参考信号。该参考信号可以提供所发射激光的参数(诸如波长、光强等)的参考值。
原子吸收光谱仪100还可以包括制备并容纳待测样品的原子化器102。在一个实施例中，原子化器102可以是火焰原子化器或石墨炉原子化器。在另一实施例中，原子化器102可以是钨丝化原子化器。激光束通过光引导装置的引导，传播到原子化器102，并对其中的样品进行照射。
原子吸收光谱仪100还可以包括对通过原子化器102的激光进行检测的检测器103。检测器103可以包括光电检测器或其它能够检测激光的装置。在一些实施例中，检测器103可以包括光电二极管。由于二极管激光器所发射的激光在中心波长处具有尖锐的光谱峰，从而可以不需要光谱仪进行分光，直接进行测量。因此，相对于采用连续光谱光源的原子吸收光谱仪，根据本申请实施 例的原子吸收光谱仪100可以只采用光电二极管之类的简单检测装置。这极大地简化了光谱仪的结构，缩小了光谱仪的体积。
此外，还可以在检测器103之前设置过滤装置。由于二极管激光器所发射的光斑直径较小，因此很容易在检测器进行检测之前滤去杂散光以及来自原子化器的热辐射。例如，可以在检测器之前设置透镜和光阑，滤去杂散光和来自原子化器的热辐射，而基本上不会损失激光束的强度。
原子吸收光谱仪100还可以包括其它部件，诸如对检测器所产生的信号进行放大的信号放大器104、对信号进行处理并产生各种控制信号的计算机105以及其它辅助部件等等。
与采用连续光谱光源的原子吸收光谱仪不同，根据本申请实施例的原子吸收光谱仪采用非连续光谱的二极管激光器作为光源。二极管激光器具有高光谱纯度，因此无需设置单色仪之类的分光器件。
通过对多个二极管激光器进行组合并且对发射波长进行调谐，能够覆盖多种元素的特征吸收谱线，因此能够进行多元素测定。此外，通过采用波长调谐技术，无需在光学系统中配置塞曼(Zeeman)调制。
此外，二极管激光器具有很小的封装尺寸而且价格低廉、易于集成。而且，通过采用便携式钨丝化原子化器，能够进一步减小原子吸收光谱仪的体积，增加便携性。
因此，根据本申请实施例的原子吸收光谱仪能够有效降低生产成本、减小设备尺寸，同时提供高性能。
以上参照附图，描述了多个具体实施例，但是对具体实施例的描述是说明性的，并非对本申请的限制。在以上描述中，“一个方面”、“另一方面”、“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”仅仅是为了方便说明，并不一定指代相同的方面或实施例，而是可以指代相同或不同的一个或多个方面或实施例。本申请的保护范围由所附权利要求书限定，旨在涵盖在不背离本申请的原理和精神的情况下做出的各种组合、替换、修改和等效方案。
Claims (10)
1.一种使用二极管激光器的原子吸收光谱仪，包括：
原子化器，被配置成容纳样品；
多个二极管激光器；
控制器，与所述多个二极管激光器耦合并控制所述多个二极管激光器中的至少一个向所述原子化器发射激光；以及
检测器，被配置成接收并检测通过所述原子化器的激光以确定样品中的成分。
2.如权利要求1所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，还包括将所述多个二极管激光器中的至少一个发射的激光引导到所述原子化器的光引导装置。
3.如权利要求2所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述光引导装置将来自所述多个二极管激光器的激光引导到同一光路中。
4.如权利要求2所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述光引导装置包括分别与每个所述二极管激光器对准的反射镜。
5.如权利要求4所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述反射镜是能够透射一部分激光的透反镜，所述原子吸收光谱仪还包括检测所述透反镜透射的激光的参考光电二极管。
6.如权利要求1所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述检测器包括光电二极管。
7.如权利要求1所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述控制器包括用于调谐所述多个二极管激光器的发射波长的波长调谐器。
8.如权利要求7所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述波长调谐器包括温度控制器和/或电流控制器。
9.如权利要求1所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，还包括对所检测的信号进行处理并向所述控制器和所述原子化器提供控制信号的计算机。
10.如权利要求1所述的原子吸收光谱仪，其特征在于，所述原子化器是火焰原子化器、石墨炉原子化器或钨丝化原子化器。
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| CN201420071870.3U CN204241367U (zh) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | 使用二极管激光器的原子吸收光谱仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113383217A (zh) * | 2019-02-07 | 2021-09-10 | 耶拿分析仪器有限公司 | 原子吸收光谱仪 |
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2014
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