CN208537398U - 一种基于多光源的漫反射收集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多光源的漫反射收集系统，涉及光学技术领域，该系统包括：至少两组照明装置、光线收集装置和光谱仪，每组照明装置分别与待测样品之间呈预设角度设置，且至少两组照明装置设置于待测样品的同一侧并相对于待测样品对称设置，光线收集装置正对待测样品被至少两组照明装置照射的一侧，光线收集装置连接光谱仪，该系统中采用至少两组照明装置照射待测样品表面以形成漫反射光，照射到待测样品表面的光照更加均匀、光照强度也更高，使得漫反射光收集效果更好。同时，在保证光照强度的前提下，对各个照明装置中的光源的功率要求较低，可以有效降低成本。

Description

一种基于多光源的漫反射收集系统

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其是一种基于多光源的漫反射收集系统。

背景技术

光谱分析可以根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量，在物质分析行业有着重要的意义和作用。

光谱分析中，对于固态的待测样品，多采用漫反射法收集待测样品表面的漫反射光从而分析得到待测样品的光谱，漫反射光收集效果越好，测量得到的光谱的准确度越高，因此如何优化漫反射光收集效果是光谱分析中的重点。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于多光源的漫反射收集系统，该系统在采集待测样品表面的漫反射光的过程中，投射到待测样品表面的光照强度更高也更均匀，使得漫反射光收集效果更好。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于多光源的漫反射收集系统，该漫反射收集系统包括：至少两组照明装置、光线收集装置和光谱仪，每组照明装置分别与待测样品之间呈预设角度设置，且至少两组照明装置设置于待测样品的同一侧并相对于待测样品对称设置；每组照明装置中分别包括光源和反射杯，反射杯的内壁镀有高反射膜，反射杯的两端分别开设有光线入射口和光线出射口，光线出射口的口径大于光线入射口的口径，光源套设在反射杯的光线入射口处并朝向反射杯的光线出射口；光源发出的光线经光线入射口射入反射杯，反射杯内部的高反射膜对光线准直后通过光线出射口投射到待测样品上；光线收集装置正对待测样品被至少两组照明装置照射的一侧，光线收集装置连接光谱仪。

其进一步的技术方案为，光线收集装置为光纤单元，光纤单元与光谱仪电性连接，光纤单元的光纤探头正对待测样品被至少两组照明装置照射的一侧，光纤单元的连接头连接光谱仪；

或者，光线收集装置为透镜单元，透镜单元与光谱仪通过光线连接，透镜单元的凸面正对待测样品被至少两组照明装置照射的一侧、另一面正对光谱仪。

其进一步的技术方案为，光纤单元采用单芯或多芯的多模石英光纤，且光纤芯径在550-650μm范围内，光纤单元的连接头为SMA905。

其进一步的技术方案为，透镜单元为平凸透镜或双凸透镜，透镜单元的凸面是球面或非球面，透镜单元的焦距在0-10mm范围内。

其进一步的技术方案为，每组照明装置与待测样品之间的预设角度在30-60°范围内。

其进一步的技术方案为，照明装置中的光源为卤素钨灯，且功率在0-5W范围内、色温CT≥2800K。

其进一步的技术方案为，照明装置中的反射杯呈抛物线结构，光线入射口的直径在1-3mm范围内，光线出射口的直径在18-22mm范围内。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种基于多光源的漫反射收集系统，该系统中采用至少两组照明装置照射待测样品表面以形成漫反射光，照射到待测样品表面的光照更加均匀、光照强度也更高，使得漫反射光收集效果更好。同时，在保证光照强度的前提下，对各个照明装置中的光源的功率要求较低，可以有效降低成本。

附图说明

图1是本申请公开的基于多光源的漫反射收集系统的一种结构图。

图2是本申请公开的基于多光源的漫反射收集系统的另一种结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种基于多光源的漫反射收集系统，请参考图1，该漫反射收集系统包括：至少两组照明装置10、光线收集装置20和光谱仪30，每组照明装置10分别与待测样品40之间呈预设角度设置，可选的，该预设角度在30-60°范围内。至少两组照明装置10设置于待测样品40的同一侧并相对于待测样品40对称设置，比较常用的，该系统中包括两组照明装置10，如图1所示，则两组照明装置10分别设置在待测样品40的两边。每组照明装置10中分别包括光源11和反射杯12，反射杯12的内壁镀有高反射膜，比如铝反射膜。通常情况下该反射杯12呈抛物线结构，反射杯12的两端分别开设有光线入射口和光线出射口，光线出射口的口径大于光线入射口的口径，实际实现时，光线入射口的直径在1-3mm范围内，光线出射口的直径在18-22mm范围内，可以看出，光线出射口的口径远远大于光线入射口的口径。光源11套设在反射杯12的光线入射口处并朝向反射杯的光线出射口，照明装置10与待测样品40之间呈预设角度设置时，即为光源11的中心轴与待测样品40之间呈预设角度设置，本申请中使用的光源为卤素钨灯，其功率在0-5W范围内、色温CT≥2800K。光源11发出的光线经光线入射口射入反射杯12，反射杯12内部的高反射膜对光线准直后通过光线出射口投射到待测样品40上，也即反射杯12的光线出射口射出的光线为平行光线，其平行于光源11的中心轴。各组照明装置10射出的光线均投射于待测样品40的表面，其在待测样品40的表面共同作用所形成的被照射区域为圆形或接近于圆形，该圆形的直径范围为

光线收集装置20正对待测样品40被至少两组照明装置10照射的一侧，也即光线收集装置20与至少两组照明装置10位于待测样品40的同一侧。光线收集装置20有比较常见的两种实现方式：

第一种实现方式：光线收集装置20为光纤单元，如图1所示，光纤单元的光纤探头21正对待测样品40被至少两组照明装置10照射的一侧，光纤单元的连接头连接光谱仪30。也即当光线收集装置20为光纤单元时，其与光谱仪30电性连接。在本申请中，光纤单元采用单芯或多芯的多模石英光纤，且光纤芯径在550-650μm范围内，通常为600μm，光纤单元的连接头为SMA905。

在这种实现方式中，每组照明装置10中的光源11发出的光纤经过反射杯12准直后投射到待测样品40上形成漫反射光，光纤单元通过光纤探头21收集漫反射光并通过与光谱仪30之间的电性连接耦合进光谱仪30中进行光谱分析，图1示出了其光线路径。

第二种实现方式：光线收集装置20为透镜单元，如图2所示，透镜单元的凸面正对待测样品被至少两组照明装置照射的一侧、另一面正对光谱仪30。也即当光线收集装置20为透镜单元时，光线收集装置20与光谱仪30通过光线连接。在本申请中，透镜单元为平凸透镜或双凸透镜，图2以平凸透镜为例，透镜单元的凸面是球面或非球面，透镜单元的焦距在0-10mm范围内。

在这种实现方式中，每组照明装置10中的光源11发出的光纤经过反射杯12准直后投射到待测样品40上形成漫反射光，透镜单元收集漫反射光并耦合进光谱仪30中进行光谱分析。图2示出了其光线路径。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于多光源的漫反射收集系统，其特征在于，所述漫反射收集系统包括：至少两组照明装置、光线收集装置和光谱仪，每组所述照明装置分别与待测样品之间呈预设角度设置，且所述至少两组照明装置设置于所述待测样品的同一侧并相对于所述待测样品对称设置；每组照明装置中分别包括光源和反射杯，所述反射杯的内壁镀有高反射膜，所述反射杯的两端分别开设有光线入射口和光线出射口，所述光线出射口的口径大于所述光线入射口的口径，所述光源套设在所述反射杯的光线入射口处并朝向所述反射杯的光线出射口；所述光源发出的光线经所述光线入射口射入所述反射杯，所述反射杯内部的高反射膜对光线准直后通过所述光线出射口投射到所述待测样品上；所述光线收集装置正对所述待测样品被所述至少两组照明装置照射的一侧，所述光线收集装置连接所述光谱仪。

2.根据权利要求1所述的漫反射收集系统，其特征在于，

所述光线收集装置为光纤单元，所述光纤单元与所述光谱仪电性连接，所述光纤单元的光纤探头正对所述待测样品被所述至少两组照明装置照射的一侧，所述光纤单元的连接头连接所述光谱仪；

或者，

所述光线收集装置为透镜单元，所述透镜单元与所述光谱仪通过光线连接，所述透镜单元的凸面正对所述待测样品被所述至少两组照明装置照射的一侧、另一面正对所述光谱仪。

3.根据权利要求2所述的漫反射收集系统，其特征在于，所述光纤单元采用单芯或多芯的多模石英光纤，且光纤芯径在550-650μm范围内，所述光纤单元的连接头为SMA905。

4.根据权利要求2所述的漫反射收集系统，其特征在于，所述透镜单元为平凸透镜或双凸透镜，所述透镜单元的凸面是球面或非球面，所述透镜单元的焦距在0-10mm范围内。

5.根据权利要求1所述的漫反射收集系统，其特征在于，每组所述照明装置与所述待测样品之间的预设角度在30-60°范围内。

6.根据权利要求1所述的漫反射收集系统，其特征在于，所述照明装置中的光源为卤素钨灯，且功率在0-5W范围内、色温CT≥2800K。

7.根据权利要求1所述的漫反射收集系统，其特征在于，所述照明装置中的反射杯呈抛物线结构，光线入射口的直径在1-3mm范围内，所述光线出射口的直径在18-22mm范围内。