CN209296564U - 分光光度计优化光学系统 - Google Patents

Abstract

分光光度计优化光学系统,切换镜3能够绕自身中心轴旋转，在氘灯1与切换镜3的对称位置安装有钨灯2，在紫外光区域或在可见光区域,通过切换镜3能够将钨灯2射出的光线沿氘灯1的出射光路反射到第一反射镜4。经半透半反镜14分光后分解为主光路和参比光路两束光线，分别经过入射透镜、样品池、出射透镜再聚焦成像于接收器。再经光电转换运算，得出待测样品浓度。即以切换镜3的设置减省复杂光路结构。减少了仪器中使用的透镜和反射镜数量，支持仪器在可见光和紫外区实现能量平衡，有效地提高能量利用效率，避免接收端能量不足，杂散光指标明显提高，显著节省材料和制造成本，仪器的结构和物料得以精简，调试时间缩短，生产效率大幅度提高。

Description

分光光度计优化光学系统

技术领域

本实用新型涉及光谱类仪器设备中的分光系统装置的结构改进技术，尤其是分光光度计优化光学系统。

背景技术

在应用光谱类仪器对物质成分进行分析的技术领域，需要应用分光光度计的光学系统，通过待测样品和标准样品对于光强度的对比来分析物质成分和浓度。可见分光光度计在近紫外光到可见光谱区域内用于对样品物质进行定性和定量分析，是理化实验室常用的光谱分析仪器之一。广泛应用于医药卫生，临床检验，生物化学，石油化工，环境保护等领域。

在本领域中，分光光度计的基本工作原理是待测物质或溶液中的物质在光的照射激发下产生对光的吸收效应，而物质对光的吸收具有选择性的特点，每种物质对应各自不同的吸收光谱，当特定波长的单色光通过溶液时，其能量就会被吸收而减弱，而能量的衰减程度和物质浓度具有一定的比例关系。分光光度计利用物质的这一特性和原理来分析物质的成分和浓度。可见分光光度计通常采用先进的衍射光栅作为单色器的核心部件，具有波长精度高，单色性好，杂散光低等优点，结合使用微机测量系统，T-A转换硬度高，能自动调整0％和100％，设定浓度因子，浓度直读，并可以直接选择打印机进行测试结果的数据打印。

现有技术中，传统的分光光度计结构比较繁杂，主光路和参比光路能量值差异较大，使用的透镜数量较多，尤其是在光路尚未进入单色器的前端使用了透镜，导致最终到达接收端的能量大为减弱，由此造成仪器抗干扰能力降低，分辨率下降，同时，也会造成仪器在可见光和紫外光区的能量不均衡，氘灯和钨灯工作过程中的切换容易导致仪器工作不稳定，产品故障率居高不下，而且，部分传统光路还存在特定波段能量较弱，杂散光指标较差，测试结果不准确，效果不理想等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供分光光度计优化光学系统，解决现有技术问题。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括氘灯、钨灯、切换镜、曲面反射镜、入射狭缝、第一平面反射镜、第二平面反射镜、准直镜、出射狭缝、主入射透镜、参比入射透镜、待测样品池、参比样品池、主出射透镜、参比出射透镜、主接收器、参比接收器、半透半反镜和整形透镜；在氘灯和曲面反射镜之间设置可以绕轴转动的切换镜，切换镜到曲面反射镜的反射光线的入射角设置钨灯，在曲面反射镜的反射光线的光路上设置入射狭缝，在入射狭缝后方设置第一平面反射镜，在第一平面反射镜的反射光路上设置准直镜，在准直镜的出射光路上设置出射狭缝，在出射狭缝后方设置半透半反镜，在半透半反镜后方出射光路上依次设置主入射透镜、待测样品池、主出射透镜和主接收器，在半透半反镜反射光路上依次设置整形透镜和第二平面反射镜，在第二平面反射镜的反射光路上依次设置参比入射透镜、参比样品池、参比出射透镜和参比接收器。

尤其是，切换镜为平面反射镜。

尤其是，准直镜为组件，包括第一面准直镜、第二面准直镜和光栅；其中在第一面准直镜的反射光路与第二面准直镜的入射光路交汇位置设置光栅。

尤其是，主接收器和参比接收器为接收光电池或光电倍增管。

尤其是，整形透镜为组件，包括第一整形透镜和第二整形透镜。

本实用新型的优点和效果：优化光路结构，光学系统减少了仪器中使用的透镜和反射镜数量，支持仪器在可见光和紫外区实现能量平衡，有效地提高能量利用效率，避免接收端能量不足，杂散光指标明显提高，显著节省材料和制造成本，仪器的结构和物料得以精简，仪器体积减小，重量减轻，在仪器的生产过程中，调试时间缩短，生产效率大幅度提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图标记包括：

氘灯1、钨灯2、切换镜3、曲面反射镜4、入射狭缝5、第一平面反射镜6A、第二平面反射镜6B、第一面准直镜7A、第二面准直镜7B、光栅8、出射狭缝9、透镜10、参比样品池11、主入射透镜10A、参比入射透镜10B、待测样品池11A、参比待测样品池11B、主出射透镜12A、参比出射透镜12B、主接收器13A、参比接收器13B、半透半反镜14、第一整形透镜15A、第二整形透镜15B。

具体实施方式

本实用新型原理在于，由于使用光学透镜和反射镜零件数目减少并重复使用了部分透镜和反射镜，针对现有分光光度计杂散光指标不佳，能量较弱，结构复杂等缺陷进行了系统优化，该系统在紫外区和可见去分别采用不同的光源进行工作，大大增强了接收端的能量值，仪器的杂散光指标和同类产品相比较而言明显提高。

本实用新型中光路系统设计结构特点在于：所述氘灯1和曲面反射镜4之间安装有切换镜3，切换镜3能够绕自身中心轴旋转，在氘灯1与切换镜3的对称位置安装有钨灯2，切换镜3能够将钨灯2射出的光线沿氘灯1的出射光路反射到第一反射镜4。即以切换镜3的设置减省复杂光路结构。

本实用新型包括：氘灯1、钨灯2、切换镜3、曲面反射镜4、入射狭缝5、第一平面反射镜6A、第二平面反射镜6B、准直镜7、出射狭缝9、主入射透镜10A、参比入射透镜10B、待测样品池11A、参比样品池11B、主出射透镜12A、参比出射透镜12B、主接收器13A、参比接收器13B、半透半反镜14和整形透镜15。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，在氘灯1和曲面反射镜4之间设置可以绕轴转动的切换镜3，切换镜3到曲面反射镜4的反射光线的入射角设置钨灯2，在曲面反射镜4的反射光线的光路上设置入射狭缝5，在入射狭缝5后方设置第一平面反射镜6A，在第一平面反射镜6A的反射光路上设置准直镜7，在准直镜7的出射光路上设置出射狭缝9，在出射狭缝9后方设置半透半反镜14，在半透半反镜14后方出射光路上依次设置主入射透镜10A、待测样品池11A、主出射透镜12A和主接收器13A，在半透半反镜14反射光路上依次设置整形透镜15和第二平面反射镜6B，在第二平面反射镜6B的反射光路上依次设置参比入射透镜10B、参比样品池11B、参比出射透镜12B和参比接收器13B。

前述中，切换镜3为平面反射镜。

前述中，准直镜7为组件，包括第一面准直镜7A、第二面准直镜7B和光栅8；其中在第一面准直镜7A的反射光路与第二面准直镜7B的入射光路交汇位置设置光栅8。

前述中，主接收器13A和参比接收器13B为接收光电池或光电倍增管。

前述中，整形透镜15为组件，包括第一整形透镜15A和第二整形透镜15B。

本实用新型实施例中，如附图1所示，光学系统光源包括氘灯1和钨灯2，氘灯1和钨灯2在工作中可进行自由切换。在氘灯1和锐角反射镜4之间安装有切换镜3,通过切换镜3围绕自身中心轴的旋转来控制实际工作光源的选择。在所述光源的出射光路上安装有曲面反射镜4，曲面反射镜4将光线聚焦于入射狭缝5，光线从入射狭缝5进入后镜即第一平面反射镜6A投射到第一面准直镜7A，经准直后的光线通过光栅8分光后反射到第二面准直镜7B，再聚焦于出射狭缝9，光线从出射狭缝9射出，经半透半反镜14分光后分解为两束光线，主光路透过半透半反镜14后依次通过主入射透镜10A、待测样品池11A、主出射透镜12A进入主接收器13A，参比光路光线则通过半透半反镜14先后后两次分别经过第一整形透镜15A、第二整形透镜15B整形，再经第二平面反射镜6B反射至参比入射透镜10B成像于参比样品池11B，参比光路光线最终经参比样品池11B吸收后再经参比出射透镜12B聚焦成像于参比接收器13B。

本实用新型实施例中，在紫外光区域,氘灯1发出的紫外光经曲面反射镜4聚焦后成像于入射狭缝5；而在可见光区域,钨灯2发出的可见光经切换镜3反射后投射至曲面反射镜4，再聚焦成像于入射狭缝5；光线成像于出射狭缝9,然后，最终成像于主接收器13A和参比接收器13B,再经光电转换运算，得出待测样品浓度。

Claims (5)

1.分光光度计优化光学系统,包括氘灯(1)、钨灯(2)、切换镜(3)、曲面反射镜(4)、入射狭缝(5)、第一平面反射镜(6A)、第二平面反射镜(6B)、准直镜(7)、出射狭缝(9)、主入射透镜(10A)、参比入射透镜(10B)、待测样品池(11A)、参比样品池(11B)、主出射透镜(12A)、参比出射透镜(12B)、主接收器(13A)、参比接收器(13B)、半透半反镜(14)和整形透镜(15)；其特征在于，在氘灯(1)和曲面反射镜(4)之间设置可以绕轴转动的切换镜(3)，切换镜(3)到曲面反射镜(4)的反射光线的入射角设置钨灯(2)，在曲面反射镜(4)的反射光线的光路上设置入射狭缝(5)，在入射狭缝(5)后方设置第一平面反射镜(6A)，在第一平面反射镜(6A)的反射光路上设置准直镜(7)，在准直镜(7)的出射光路上设置出射狭缝(9)，在出射狭缝(9)后方设置半透半反镜(14)，在半透半反镜(14)后方出射光路上依次设置主入射透镜(10A)、待测样品池(11A)、主出射透镜(12A)和主接收器(13A)，在半透半反镜(14)反射光路上依次设置整形透镜(15)和第二平面反射镜(6B)，在第二平面反射镜(6B)的反射光路上依次设置参比入射透镜(10B)、参比样品池(11B)、参比出射透镜(12B)和参比接收器(13B)。

2.如权利要求1所述的分光光度计优化光学系统，其特征在于，切换镜(3)为平面反射镜。

3.如权利要求1所述的分光光度计优化光学系统，其特征在于，准直镜(7)为组件，包括第一面准直镜(7A)、第二面准直镜(7B)和光栅(8)；其中在第一面准直镜(7A)的反射光路与第二面准直镜(7B)的入射光路交汇位置设置光栅(8)。

4.如权利要求1所述的分光光度计优化光学系统，其特征在于，主接收器(13A)和参比接收器(13B)为接收光电池或光电倍增管。

5.如权利要求1所述的分光光度计优化光学系统，其特征在于，整形透镜(15)为组件，包括第一整形透镜(15A)和第二整形透镜(15B)。