CN212320911U - 一种组合式多功能光栅光谱仪 - Google Patents

Abstract

一种组合式多功能光栅光谱仪，包括光路机箱、入射狭缝S、光学准直透镜、平面反射光栅、聚焦镜、反射镜、相机和光电倍增管，光学准直透镜、平面反射光栅、聚焦镜和反射镜设置在光路机箱内，光路机箱的侧板上设置入射狭缝S，光路机箱的顶板上设置两个转接口，且两个转接口上分别连接相机和光电倍增管，光路机箱内每个转接口对应设置一个反射镜，其中一个反射镜的角度可调节，一束光从入射狭缝S进入光路机箱，本实用新型将多个光接收器件安装在管路机箱的顶板上，内部通过可调节角度的反射镜改变管路终端路径，使光路最终垂直向上由接收器件接收，降低了接收器件成一定角度安装在侧板上的难度，通过转接口安装光接收器件，提高装配速度和精度。

Description

一种组合式多功能光栅光谱仪

技术领域

本实用新型涉及光谱信号检测设备领域，尤其涉及一种组合式多功能光栅光谱仪。

背景技术

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长或波段上配合一系列光学、精密机械、电子和计算机系统进行管辐射的频率和强度测定和分析。近年来各种光谱仪已广泛应用于环境监测、科学实验、社会生产、化学分析、生物医学和光电子功能材料等科研领域。在传统的透射式光栅光谱仪结构中，由于光线离开光栅时与入射方向相比发生一定角度偏折，成像系统通常需采用垫高相机和光电倍增管或向侧面偏折光路的方式适应光线走向。如采用在垂直平面内垫高相机和光电倍增管的方式，对相机和光电倍增管安装面的角度加工精度及承重强度有一定的要求，且相机尺寸需与光路高度相匹配；如采用在水平面内向侧面偏折的方式，将占用水平面内更多的空间，对于空间布置紧凑的仪器不适用，尤其对多功能光栅光谱仪的光线出口设置的多个光接收器件若是在垂直平面内垫高相机和光电倍增管，或在水平面内向侧面偏折安装相机和光电倍增管，结构不稳定的同时对安装角度的精度要求也非常高。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种便于确定光接收器件角度的组合式多功能光栅光谱仪。

本实用新型所采取的技术方案：

一种组合式多功能光栅光谱仪，包括光路机箱、入射狭缝S、光学准直透镜、平面反射光栅、聚焦镜、反射镜、相机和光电倍增管，光学准直透镜、平面反射光栅、聚焦镜和反射镜设置在光路机箱内，光路机箱的侧板上设置入射狭缝S，光路机箱的顶板上设置两个转接口，且两个转接口上分别连接相机和光电倍增管，光路机箱内每个转接口对应设置一个反射镜，其中一个反射镜的角度可调节，一束光从入射狭缝S进入光路机箱，由光学准直透镜汇聚成平行光，再通过平面反射光栅色散为分开的波长，然后通过聚焦镜收集后，光路经对应设置在转接口下方的反射镜将光路沿竖直向上的方向传输，最后由接收器件的相机或光电倍增管接收光线。

两个所述的反射镜在光路线上前方位置的第一反射镜由角度调节键可转动连接在光路机箱的侧板上，在光路线上后方位置的第二反射镜固定安装在光路机箱的侧板上。

所述的角度调节键包括安装反射镜的固定板、与固定板中间连接的旋转轴、旋钮和角度盘，旋转轴转动安装在光路机箱的侧板上，光路机箱的侧板外侧的旋转轴端头连接旋钮，侧板外侧面与旋钮间设置角度盘，固定板固定在光路机箱的侧板内侧的旋转轴端头，旋钮的外壁上固定有与反射镜相同角度的指示针。

所述的角度盘上设置两个卡块，两个卡块间夹角45°，指示针转到对应卡块位置分别第一反射镜的光路入射角为45°和第一反射镜与光路平行。

所述的光路机箱顶板对应反射镜安装的旋转轴轴心位置开设有安装孔，且安装孔的轴心与旋转轴轴心正相对。

所述的转接口包括固定口、卡环和外螺纹口，固定口伸入光路机箱顶板对应反射镜正上方的开设的安装孔内，卡环卡在光路机箱顶板上方，卡环上设置外螺纹口，外螺纹口与相机或光电倍增管上的螺纹口连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型将多个光接收器件安装在管路机箱的顶板上，内部通过可调节角度的反射镜改变管路终端路径，使光路最终垂直向上由接收器件接收，降低了接收器件成一定角度安装在侧板上的难度，通过转接口安装光接收器件，提高装配速度和精度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的角度调节键结构示意图。

图3为本实用新型的角度调节键主视图。

图4为本实用新型的转接口的结构示意图。

其中：1-光路机箱；2-入射狭缝S；3-光学准直透镜；4-平面反射光栅；5-聚焦镜；6-第一反射镜；7-转接口；8-光电倍增管；9-第二反射镜；10-相机；11-角度盘；12-旋转轴；13-旋钮；14-指示针；15-固定板；16-卡块；7.1-卡环；7.2-固定口；7.3-外螺纹口。

具体实施方式

一种组合式多功能光栅光谱仪，包括光路机箱1、入射狭缝S2、光学准直透镜3、平面反射光栅4、聚焦镜5、反射镜、相机10和光电倍增管8，光学准直透镜3、平面反射光栅4、聚焦镜5和反射镜设置在光路机箱1内，光路机箱1的侧板上设置入射狭缝S2，光路机箱1的顶板上设置两个转接口7，且两个转接口7上分别连接相机10和光电倍增管8，光路机箱1内每个转接口7对应设置一个反射镜，其中一个反射镜的角度可调节，一束光从入射狭缝S2进入光路机箱1，由光学准直透镜3汇聚成平行光，再通过平面反射光栅4色散为分开的波长，然后通过聚焦镜5收集后，光路经对应设置在转接口7下方的反射镜将光路沿竖直向上的方向传输，最后由接收器件的相机10或光电倍增管8接收光线。

两个所述的反射镜在光路线上前方位置的第一反射镜6由角度调节键可转动连接在光路机箱1的侧板上，在光路线上后方位置的第二反射镜9固定安装在光路机箱1的侧板上。

所述的角度调节键包括安装反射镜的固定板15、与固定板15中间连接的旋转轴12、旋钮13和角度盘11，旋转轴12转动安装在光路机箱1的侧板上，光路机箱1的侧板外侧的旋转轴12端头连接旋钮13，侧板外侧面与旋钮13间设置角度盘11，固定板15固定在光路机箱1的侧板内侧的旋转轴12端头，旋钮13的外壁上固定有与反射镜相同角度的指示针14，这样旋钮13上指示针14指示的位置代表第一反射镜6的位置关系。

所述的角度盘11上设置两个卡块16，两个卡块16间夹角45°，指示针14转到对应卡块16位置分别表示第一反射镜6的光路入射角为45°和第一反射镜6与光路平行，两个卡块16限定第一反射镜6可以旋转的最大角度，指示针14紧靠第一个卡块16时如果表示第一反射镜6与光路入射线夹角为45°，则与第二卡块紧靠时表示第一反射镜6与入射光路平行了，光路继续传播至第二反射镜9上进行反射。

所述的光路机箱1顶板对应反射镜安装的旋转轴12轴心位置开设有安装孔，且安装孔的轴心与旋转轴12轴心正相对。

所述的转接口7包括固定口7.2、卡环7.1和外螺纹口7.3，固定口7.2伸入光路机箱1顶板对应反射镜正上方的开设的安装孔内，卡环7.1卡在光路机箱1顶板上方，卡环7.1上设置外螺纹口7.3，外螺纹口7.3与相机10或光电倍增管8上的螺纹口连接。

使用时，将入射狭缝S2调节到最大，打开光源，光由狭缝充分照射到光学准直透镜3，入射狭缝S2、光学准直透镜3、平面反射光栅4、聚焦镜5、反射镜和出射安装孔形成光路，角度调节键旋转达到选择光接收器件的目的，即分别选择CCD相机或光电倍增管探测光谱。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，包括光路机箱(1)、入射狭缝S(2)、光学准直透镜(3)、平面反射光栅(4)、聚焦镜(5)、反射镜、相机(10)和光电倍增管(8)，光学准直透镜(3)、平面反射光栅(4)、聚焦镜(5)和反射镜设置在光路机箱(1)内，光路机箱(1)的侧板上设置入射狭缝S(2)，光路机箱(1)的顶板上设置两个转接口(7)，且两个转接口(7)上分别连接相机(10)和光电倍增管(8)，光路机箱(1)内每个转接口(7)对应设置一个反射镜，其中一个反射镜的角度可调节，一束光从入射狭缝S(2)进入光路机箱(1)，由光学准直透镜(3)汇聚成平行光，再通过平面反射光栅(4)色散为分开的波长，然后通过聚焦镜(5)收集后，光路经对应设置在转接口(7)下方的反射镜将光路沿竖直向上的方向传输，最后由接收器件的相机(10)或光电倍增管(8)接收光线。

2.根据权利要求1所述的组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，两个所述的反射镜在光路线上前方位置的第一反射镜(6)由角度调节键可转动连接在光路机箱(1)的侧板上，在光路线上后方位置的第二反射镜(9)固定安装在光路机箱(1)的侧板上。

3.根据权利要求2所述的组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，所述的角度调节键包括安装反射镜的固定板(15)、与固定板(15)中间连接的旋转轴(12)、旋钮(13)和角度盘(11)，旋转轴(12)转动安装在光路机箱(1)的侧板上，光路机箱(1)的侧板外侧的旋转轴(12)端头连接旋钮(13)，侧板外侧面与旋钮(13)间设置角度盘(11)，固定板(15)固定在光路机箱(1)的侧板内侧的旋转轴(12)端头，旋钮(13)的外壁上固定有与反射镜相同角度的指示针(14)。

4.根据权利要求3所述的组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，所述的角度盘(11)上设置两个卡块(16)，两个卡块(16)间夹角45°，指示针(14)转到对应卡块(16)位置分别表示第一反射镜(6)的光路入射角为45°和第一反射镜(6)与光路平行。

5.根据权利要求3所述的组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，所述的光路机箱(1)顶板对应反射镜安装的旋转轴(12)轴心位置开设有安装孔，且安装孔的轴心与旋转轴(12)轴心正相对。

6.根据权利要求1所述的组合式多功能光栅光谱仪，其特征在于，所述的转接口(7)包括固定口(7.2)、卡环(7.1)和外螺纹口(7.3)，固定口(7.2)伸入光路机箱(1)顶板对应反射镜正上方的开设的安装孔内，卡环(7.1)卡在光路机箱(1)顶板上方，卡环(7.1)上设置外螺纹口(7.3)，外螺纹口(7.3)与相机(10)或光电倍增管(8)上的螺纹口连接。

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