CN220626206U - 一种微孔板光谱检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微孔板光谱检测装置，微孔板光谱检测装置包括入射单元、出射单元，入射单元包括光源、滤波器、分光部件，光源发出的光传播至所述滤波器，经过滤波器的光能够通过分光部件反射至样品；出射单元包括光接收部件，样品激发出的光信号能够透过分光部件，传播至光接收部件。本申请中，光源发出光，光传播至滤波器，滤波器能够控制输出光束的波长，经过滤波器后的光在分光部件的反射作用下传播至样品处，从而实现样品的波长扫描；样品在光的照射下激发出光信号，光信号透过分光部件传递至光接收部件，完成样品的光谱检测；光传播过程中经过的各部件均无需进行移动，降低微孔板光谱检测装置的结构复杂程度与设置难度。

Description

一种微孔板光谱检测装置

技术领域

本申请涉及光谱检测领域，特别涉及一种微孔板光谱检测装置。

背景技术

目前，微孔板检测仪常采用衍射光栅进行分光，以转动结构带动衍射光栅进行转动，获得单一波长的光，从而完成波长扫描。但衍射光栅为运动部件，衍射光栅的转角需要精确控制，对转动结构的运动精确度要求较高，提升微孔板检测仪的设置难度。且转动部件的设置也提升了微孔板检测仪的结构复杂程度。

相关技术公开了一种紫外能谱仪，采用步进电机驱动光栅进行转动从而得到各种波长的光，步进电机驱动光栅转动的部分还会存在传动机构，传动机构、步进电机提升了能谱仪的复杂程度，且对步进电机、传动机构的运动精度要求较高，不利于能谱仪的安装与设置。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供一种微孔板光谱检测装置，所采用的技术方案如下：

本申请提供一种微孔板光谱检测装置，微孔板光谱检测装置包括入射单元、出射单元，所述入射单元包括光源、滤波器、分光部件，所述光源、所述滤波器、所述分光部件处于同一光路上，所述光源发出的光传播至所述滤波器，经过所述滤波器的光能够通过所述分光部件反射至样品；所述出射单元包括光接收部件，样品激发出的光信号能够透过所述分光部件，传播至所述光接收部件。

本申请的实施例至少具有以下有益效果：本申请中，光源发出光，光传播至滤波器，滤波器能够控制输出光束的波长，经过滤波器后的光在分光部件的反射作用下传播至样品处，从而实现样品的波长扫描；样品在光的照射下激发出光信号，光信号透过分光部件传递至光接收部件，完成样品的光谱检测；光传播过程中经过的各部件均无需进行移动，降低微孔板光谱检测装置的结构复杂程度与设置难度。

本申请的某些实施例中，所述入射单元还包括第一光处理组件，所述第一光处理组件设置于所述滤波器与所述分光部件之间，所述第一光处理组件用于将光汇聚于所述分光部件上。

本申请的某些实施例中，所述出射单元还包括第二光处理组件，所述第二光处理组件设置于所述分光部件与所述光接收部件之间，所述第二光处理组件用于将光信号汇聚于所述光处理组件上。

本申请的某些实施例中，所述微孔板光谱检测装置还包括微孔板本体，所述微孔板本体设置有若干微孔，样品能够放置于各所述微孔中。

本申请的某些实施例中，所述微孔板光谱检测装置还包括重合单元，所述重合单元设置于所述分光部件与所述微孔板本体之间；

光在所述分光部件上反射，传播至所述重合单元；

光信号能够通过所述重合单元汇聚于所述分光部件。

本申请的某些实施例中，所述重合单元包括聚焦部件、准直部件，所述聚焦部件与所述准直部件并列设置，所述聚焦部件靠近所述微孔板本体，所述准直部件靠近所述分光部件。

本申请的某些实施例中，所述分光部件倾斜设置，所述分光部件的倾斜角度设置为45°。

本申请的某些实施例中，所述微孔板本体上设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述微孔板本体进行二维平面内的移动。

本申请的某些实施例中，所述光接收部件采用光电倍增管，所述光电倍增管上设置有光感区域，所述光信号传播至所述光感区域。

本申请的某些实施例中，所述光源采用氙灯，所述氙灯的出光端朝向所述滤波器。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请微孔板光谱检测装置的结构示意图；

图2是本申请微孔板光谱检测装置中入射单元及重合单元的结构示意图；

图3是本申请微孔板光谱检测装置中出射单元及重合单元的结构示意图。

附图标记：

光源101；滤波器102；分光部件103；第一光处理组件104；

光接收部件201；第二光处理组件202；

微孔板本体301；驱动装置302；

重合单元401；聚焦部件402；准直部件403。

具体实施方式

本部分将结合图1至图3详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例提供一种微孔板光谱检测装置，微孔板光谱检测装置包括入射单元、出射单元。

其中，微孔板光谱检测装置检测光谱的原理为：将光照射至样品，使样品激发出光信号，对光信号进行接收、检测，从而完成样品的光谱检测。

进一步地，入射单元发出光，并将光导至样品上，样品激发出的光信号传递至出射单元，由出射单元检测光信号，最终完成光谱检测。具体地，在光谱检测的过程中需要进行波长扫描，入射单元能够控制输出光束的波长，以实现波长扫描的过程。

如图2所示，在一些示例中，入射单元包括光源101、滤波器102、分光部件103，光源101能够发出光，并将光传递至滤波器102中。进一步地，滤波器102控制输出光束的波长，并将光传递至分光部件103。分光部件103能够起到反射光的作用，从而将光反射至样品处。

可以理解的是，光源101、滤波器102、分光部件103处于同一入射光路上，即保证从光源101发出的光经过滤波器102，能够到达分光部件103的中心。

其中，分光部件103的位置与样品的位置对应，保证传播至分光部件103中心的光经过反射能够到达样品处。分光部件103的反射作用使光源101、滤波器102的设置位置更加灵活，无需将光源101设置于能够直射样品的位置。

在一些示例中，光源101采用氙灯，滤波器102采用声光可调谐滤波器102。氙灯光源101的波长范围一般在紫外光波段到红外波段之间，实际波长主要取决于声光可调谐滤波器102的规定波段。可以理解接的是，氙灯的出光端朝向声光可调谐滤波器102。

具体地，声光可调谐滤波器102是一种固体的电调带通滤波器102，利用各向异性介质中的声光原理，声光可调谐滤波器102能够与多种激光光源101或者宽带光源101，例如氙灯、卤灯，一起使用。声光可调谐滤波器102能够从入射光源101中选择、透射出单一波长的光。

同时，通过改变作用在声光可调谐滤波器102上的射频信号频率可以准确控制声光可调谐滤波器102输出光束的波长，以此实现快速、高精度的波长扫描功能。这种波长扫描方式具有非常高的波长分辨率，同时单次扫描时间可以达到微秒级别，使单个样品的光谱检测时间显著缩短，从而实现光谱信号更快、更高精度的检测。

在一些示例中，入射单元还包括第一光处理组件104，第一光处理组件104设置于滤波器102与分光部件103之间，第一光处理组件104将滤波器102发出的发散光汇聚于分光部件103的中部。其中，第一光处理组件104也处于光源101、滤波器102、分光部件103的入射光路上。

具体地，第一光处理组件104包括准直部件403、聚焦部件402，其中，准直部件403采用准直透镜，聚焦部件402采用聚焦透镜。准直部件403与聚焦部件402并列设置，且准直部件403靠近滤波器102，聚焦部件402靠近分光部件103，准直部件403用于将来自滤波器102的发散的入射光转化为平行光，平行光传播至聚焦部件402，聚焦部件402用于将来自准直部件403的光聚焦于分光部件103的中部。

如图3所示，在一些示例中，出射单元包括光接收部件201，光接收部件201用于接收样品激发出的光信号。其中，分光部件103具有透射作用，光信号能够透过分光部件103传播至光接收部件201。因此，分光部件103与样品之间存在两个相反传播方向的光，两个方向的光路在此部分重合。

在一些示例中，光接收部件201采用光电倍增管，光电倍增管上设置有光感区域，光信号需要传播至光感区域进行检测。通过对作用在声光可调谐滤波器102上的射频信号频率进行一定范围扫描即可实现某一波长范围扫描功能，将声光可调谐滤波器102的射频控制信号与光电倍增管的读取控制信号进行同步，即可实现单个样品的光谱检测。

在一些示例中，出射单元还包括第二光处理组件202，第二光处理组件202设置于光接收部件201与分光部件103之间，第二光处理组件202将透过分光部件103的光汇聚于光接收部件201的光感区域。其中，第二光处理组件202处于分光部件103、光接收部件201的出射光路上。

具体地，第二光处理组件202包括准直部件403、聚焦部件402，其中，准直部件403采用准直透镜，聚焦部件402采用聚焦透镜。准直部件403与聚焦部件402并列设置，且准直部件403靠近分光部件103，聚焦部件402靠近光接收部件201，准直部件403用于将透过分光部件103的光转化为平行光，平行光传播至聚焦部件402，聚焦部件402用于将来自准直部件403的光聚焦于光接收部件201的光感区域。

在一些示例中，微孔板光谱检测装置还包括微孔板本体301，微孔板本体301用于承装样品。进一步地，微孔板本体301上设置有若干微孔，各微孔呈阵列形式设置，每个微孔中设置一份样品。具体地，微孔板本体301采用常用的96或384孔板。

在一些示例中，为使每一份样品均能够到达指定的检测位置，避免人工重复放置的复杂操作过程，微孔板本体301上设置有驱动装置302，驱动装置302能够驱动微孔板本体301进行移动，同时将驱动装置302的驱动控制信号与声光可调谐滤波器102的射频控制信号、光电倍增管的采集信号进行同步，即可实现对微孔板本体301中所有被测样品的光谱检测。

可以理解的是，在进行光谱检测前，已经调整好分光部件103至微孔板本体301的距离，在微孔板移动的过程中应避免这一距离发生变化。因此，微孔板本体301仅在二维平面内进行移动，驱动装置302采用二维电动位移平台。微孔板本体301作为检测装置中的运动部分对运动精度的要求较低，不会提升检测装置整体的复杂度，检测装置的其他部分均保持静止，有利于检测装置的轻量化，便于操作、设置。

如图1所示，在一些示例中，入射光路与出射光路的重合部分设置有重合单元401，重合单元401处于分光部件103与微孔板本体301之间。经分光部件103反射的入射光会经过重合单元401，样品激发出的光信号也会经过重合单元401。光路的重合设置能够进一步缩小检测装置的体积，减少检测装置的部件数量。

在一些示例中，重合单元401包括聚焦部件402、准直部件403，其中，准直部件403采用准直透镜，聚焦部件402采用聚焦透镜。准直部件403与聚焦部件402并列设置，且准直部件403靠近分光部件103，聚焦部件402靠近样品，准直部件403用于将分光部件103反射的光转化为平行光，平行光传播至聚焦部件402，聚焦部件402用于将来自准直部件403的光聚焦于样品。

在一些示例中，为便于入射单元和出射单元的布置，分光部件103倾斜设置，且倾斜的角度设置为45°，则光源101发出水平方向的光，滤波器102水平设置，入射光传递至分光部件103时进行竖直方向的反射。此时，出射光路竖直向上传播，则光接收部件201竖直设置。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种微孔板光谱检测装置，其特征在于，包括：

入射单元，所述入射单元包括光源、滤波器、分光部件，所述光源、所述滤波器、所述分光部件处于同一光路上，所述光源发出的光传播至所述滤波器，经过所述滤波器的光能够通过所述分光部件反射至样品；

出射单元，所述出射单元包括光接收部件，样品激发出的光信号能够透过所述分光部件，传播至所述光接收部件。

2.根据权利要求1所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述入射单元还包括第一光处理组件，所述第一光处理组件设置于所述滤波器与所述分光部件之间，所述第一光处理组件用于将光汇聚于所述分光部件上。

3.根据权利要求1所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述出射单元还包括第二光处理组件，所述第二光处理组件设置于所述分光部件与所述光接收部件之间，所述第二光处理组件用于将光信号汇聚于所述光接收部件上。

4.根据权利要求1所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述微孔板光谱检测装置还包括微孔板本体，所述微孔板本体设置有若干微孔，样品能够放置于各所述微孔中。

5.根据权利要求4所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述微孔板光谱检测装置还包括重合单元，所述重合单元设置于所述分光部件与所述微孔板本体之间；

光在所述分光部件上反射，传播至所述重合单元；

光信号能够通过所述重合单元汇聚于所述分光部件。

6.根据权利要求5所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述重合单元包括聚焦部件、准直部件，所述聚焦部件与所述准直部件并列设置，所述聚焦部件靠近所述微孔板本体，所述准直部件靠近所述分光部件。

7.根据权利要求5所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述分光部件倾斜设置，所述分光部件的倾斜角度设置为45°。

8.根据权利要求4所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述微孔板本体上设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述微孔板本体进行二维平面内的移动。

9.根据权利要求1所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述光接收部件采用光电倍增管，所述光电倍增管上设置有光感区域，光信号能够传播至所述光感区域。

10.根据权利要求1所述的微孔板光谱检测装置，其特征在于，

所述光源采用氙灯，所述氙灯的出光端朝向所述滤波器。