CN209148534U - 信噪比高的手持式光谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光谱仪的技术领域，公开了信噪比高的手持式光谱仪，包括用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件以及用于降温的热电冷却装置以及控制热电冷却装置进行工作的控制开关；热电冷接装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，降温面贴合CCD探测元件，散热面连接有用于传导热量的热导管；极大的节约了系统功耗，增加了电池的使用时间，而且由于只有短时间降温，不会产生水蒸汽在CCD窗口凝结的问题，不需要考虑CCD的密封封装，结构简单，生产成本低；再者，热电冷却装置工作产生的热量经热导管传输至仪器外壳表面。

Description

信噪比高的手持式光谱仪

技术领域

本实用新型涉及光谱仪的技术领域，尤其是信噪比高的手持式光谱仪。

背景技术

光子探测器的噪声是所有噪声分量总和的平方根。在CCD中发现的四个主要噪声源包括读取噪声、采样噪声、暗噪声和固定模式噪声。在光谱仪中冷却探测器的主要原因是为了减少暗电流，从而可以减少暗噪声，并且增强光谱仪的测量动态范围。

现阶段为了提高CCD的灵敏度，降低噪声，一般现行的做法是对CCD进行制冷，并在工作期间将CCD一直保持在制冷温度。由于长时间比环境温度低，CCD的窗口易发生水蒸汽的凝结现象，所以一般CCD会置于一个密封的具有窗口的容器中。

现有技术中，对CCD的长时间制冷加大了功耗，造成了资源的浪费，而且由于长时间密封封装造成了水蒸汽凝结现象，因此需要将CCD密封封装，因此导致了结构复杂，生产成本高；而不进行制冷又会导致光谱仪的信噪比得不到保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供信噪比高的手持式光谱仪，旨在解决现有技术中缺乏一种能耗低且能提高信噪比的手持式光谱仪的问题。

本实用新型是这样实现的，信噪比高的手持式光谱仪，包括用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件以及用于降温的热电冷却装置以及控制所述热电冷却装置进行工作的控制开关；所述热电冷接装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，所述降温面贴合所述CCD探测元件，所述散热面连接有用于传导热量的热导管。

进一步地，所述热导管弯折排布在所述手持式光谱仪内。

进一步地，所述热导管的材质为铜。

进一步地，还包括用于加快热导管散热的散热风机，所述散热风机具有出风口，所述出风口正对所述热导管。

进一步地，还包括用于检测所述CCD探测元件的实时温度的温度传感器。

进一步地，所述信噪比高的手持式光谱仪设置有用于显示CCD探测元件的实时温度的电子显示屏，所述电子显示屏电性连接所述温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型提供的信噪比高的手持式光谱仪，通过设置用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件以及用于降温的热电冷却装置以及控制热电冷却装置进行工作的控制开关；热电冷接装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，降温面贴合CCD探测元件，散热面连接有用于传导热量的热导管；这样，当当前环境的温度较高时，手持式光谱仪的信噪比达不到要求时，只需在手持式光谱仪测试之前5到10秒打开控制开关，热电冷却装置即进行工作，进而提高手持式光谱仪的信噪比，测试完毕之后，可以通过控制控制开关，使热电冷却装置不进行工作，当当前环境温度较低时，则不要就行热电制冷就可以达到手持式光谱仪信噪比较高的要求；这样，极大的节约了系统功耗，增加了电池的使用时间，而且由于只有短时间降温，不会产生水蒸汽在CCD窗口凝结的问题，不需要考虑CCD的密封封装，结构简单，生产成本低；再者，热电冷却装置工作产生的热量经热导管传输至仪器外壳表面。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的信噪比高的手持式光谱仪的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

参照图1所示，为本实用新型提供较佳实施例。

信噪比高的手持式光谱仪，包括用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件1以及用于降温的热电冷却装置2以及控制热电冷却装置2进行工作的控制开关3；热电冷接装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，降温面贴合CCD探测元件1，散热面连接有用于传导热量的热导管5。

上述提供的信噪比高的手持式光谱仪，通过设置用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件1以及用于降温的热电冷却装置2以及控制热电冷却装置2进行工作的控制开关3；热电冷接装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，降温面贴合CCD探测元件1，散热面连接有用于传导热量的热导管5；这样，当当前环境的温度较高时，手持式光谱仪的信噪比达不到要求时，只需在手持式光谱仪测试之前5到10秒打开控制开关3，热电冷却装置2即进行工作，进而提高手持式光谱仪的信噪比，测试完毕之后，可以通过控制控制开关3，使热电冷却装置2不进行工作，当当前环境温度较低时，则不要就行热电制冷就可以达到手持式光谱仪信噪比较高的要求；这样，极大的节约了系统功耗，增加了电池的使用时间，而且由于只有短时间降温，不会产生水蒸汽在CCD窗口凝结的问题，不需要考虑CCD的密封封装，结构简单，生产成本低；再者，热电冷却装置2工作产生的热量经热导管5传输至仪器外壳表面。

具体地，热导管5弯折排布在手持式光谱仪内；热导管5弯折排布在手持式光谱仪内可以使得热导管5的长度更长，更加有利于热量的散失。

优选地，热导管5的材质为铜；铜具有良好的散热性能。

进一步地，还包括用于加快热导管5散热的散热风机6，散热风机6具有出风口，出风口正对热导管5；这样散热风机6的出风口吹出的风吹向热导管5，加速热导管5的散热。

本实施例中，手持式光谱仪还包括用于检测CCD探测元件1的实时温度的温度传感器4；这样，测试前，温度传感器4能够感受到当前环境的温度，并根据当前环境温度确定是否需要开启控制开关3从而使热电冷却装置2工作，如果当前环境温度较高时，开启控制开关3控制热电冷却装置2工作，热电冷却装置2工作后，温度传感器4继续感应当前环境温度，当温度调节合格后，手持式光谱仪进行测试，测试完毕后断开控制开关3从而使热电冷却装置2不再进行工作。

具体地，信噪比高的手持式光谱仪设置有用于显示CCD探测元件1的实时温度的电子显示屏7，电子显示屏7电性连接温度传感器4；这样，温度传感器4感应到的实时温度将显示在显示屏上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，包括用于检测待检测物质并生成光谱的CCD探测元件以及用于降温的热电冷却装置以及控制所述热电冷却装置进行工作的控制开关；所述热电冷却装置包括用于传导低温的降温面以及用于散失热量的散热面，所述降温面贴合所述CCD探测元件，所述散热面连接有用于传导热量的热导管。

2.如权利要求1所述的信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，所述热导管弯折排布在所述手持式光谱仪内。

3.如权利要求2所述的信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，所述热导管的材质为铜。

4.如权利要求1-3任意一项所述的信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，还包括用于加快热导管散热的散热风机，所述散热风机具有出风口，所述出风口正对所述热导管。

5.如权利要求1所述的信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，还包括用于检测所述CCD探测元件的实时温度的温度传感器。

6.如权利要求5所述的信噪比高的手持式光谱仪，其特征在于，所述信噪比高的手持式光谱仪设置有用于显示CCD探测元件的实时温度的电子显示屏，所述电子显示屏电性连接所述温度传感器。