DE202023101872U1 - A rare earth element detection device - Google Patents

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DE202023101872U1 DE202023101872.6U DE202023101872U DE202023101872U1 DE 202023101872 U1 DE202023101872 U1 DE 202023101872U1 DE 202023101872 U DE202023101872 U DE 202023101872U DE 202023101872 U1 DE202023101872 U1 DE 202023101872U1
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Abstract

Eine Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente in Flüssigkeiten, umfassend:
- eine Kammer mit einem leichten Lichteintrittsloch an einem Ende;
- eine Anregungslichtquelle, die sich außerhalb der Kammer befindet, um die Flüssigkeit zu bestrahlen, um das Fluoreszenzspektrum der Seltenerdelemente in der Flüssigkeit anzuregen und durch das Lichteintrittsloch in das Innere der Kammer einzudringen;
- eine Spektrumsammelanordnung, die sich in der Kammer zum Sammeln von Fluoreszenzspektren befindet, umfassend eine erste Linse, ein drehbares Gitter, einen Reflektor, eine zweite Linse und einen Detektor, die entlang des optischen Pfades nacheinander angeordnet sind, wobei die Fluoreszenzspektren durch die erste Linse in paralleles Licht kollimiert und auf das Gitter gerichtet werden, die Spektren verschiedener Wellenlängen durch Drehen des Gitters abgeschirmt und über den Reflektor zur Fokussierung auf die zweite Linse übertragen werden, und das optische Signal von dem Detektor umgewandelt wird, um die Wellenlänge der Spektren zu bestimmen, wobei die Wellenlänge des Spektrums mittels optischer Signalumwandlung durch den Detektor bestimmt wird.

Figure DE202023101872U1_0000
A device for detecting rare earth elements in liquids, comprising:
- a chamber with a slight light entry hole at one end;
- an excitation light source located outside the chamber for irradiating the liquid to excite the fluorescence spectrum of the rare earth elements in the liquid and entering the inside of the chamber through the light entrance hole;
- a spectrum collection arrangement located in the chamber for collecting fluorescence spectra, comprising a first lens, a rotatable grating, a reflector, a second lens and a detector arranged in sequence along the optical path, the fluorescence spectra passing through the first lens are collimated into parallel light and directed onto the grating, the spectra of different wavelengths are shielded by rotating the grating and transmitted to the second lens via the reflector for focusing, and the optical signal from the detector is converted to determine the wavelength of the spectra , where the wavelength of the spectrum is determined by optical signal conversion by the detector.
Figure DE202023101872U1_0000

Description

Technisches Gebiettechnical field

Diese Anwendung bezieht sich auf den Bereich der Seltenerdelement-Detektionstechnologie, insbesondere auf eine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung.This application relates to the field of rare earth element detection technology, particularly to a rare earth element detection device.

Stand der TechnikState of the art

Seltenerdelement (REEs) sind eine wertvolle Klasse von Elementen, die für Hochleistungsmagnete in Elektromotoren und Generatoren sowie für lichtemittierende Materialien in LEDs und Tablet-Computern unerlässlich sind. Um der wachsenden Nachfrage nach Seltenerdelement für neue saubere Energietechnologien gerecht zu werden, wurde in früheren Studien festgestellt, dass Abfallströme aus Kohleasche viele Seltenerdmetalle enthalten. Aufgrund der geringen Menge an Seltenerdelement in diesen Abfallströmen können sie mit herkömmlichen Methoden nicht nachgewiesen und extrahiert werden.Rare-earth elements (REEs) are a valuable class of elements essential for high-performance magnets in electric motors and generators, and light-emitting materials in LEDs and tablet computers. To meet the growing demand for rare earth elements for new clean energy technologies, previous studies have found that coal ash waste streams are rich in rare earth elements. Due to the small amount of rare earth element in these waste streams, they cannot be detected and extracted using conventional methods.

Traditionell werden chemische Analysen, sichtbare Spektrophotometrie, induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES), induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS), Röntgenfluoreszenzspektrometrie (RFA) und andere Methoden zum Nachweis von Seltenerdelementen verwendet, wobei die chemische Analyse Reagenzien und Probenahmen im Labor erfordert, während andere Methoden große Maschinen wie Hochleistungsspektrometer erfordern, die komplex und sperrig sind. Andere Methoden erfordern große Maschinen wie Hochleistungsspektrometer, komplexe Linien, schwere Maschinen und starke Interferenzen mit Spektrallinien und eignen sich nur für den Nachweis von Seltenerdelementen in hochreinen Erzen.Traditionally, chemical analysis, visible spectrophotometry, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and other methods are used to detect rare earth elements, with chemical analysis using reagents and sampling in the laboratory, while other methods require large machines such as high power spectrometers that are complex and bulky. Other methods require large machines such as high-performance spectrometers, complex lines, heavy machinery and strong interference with spectral lines, and are only suitable for the detection of rare earth elements in high-purity ores.

Inhalt des GebrauchsmustersContent of the utility model

Die Anwendungsausführung stellt eine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung bereit, die mit einem kleinen Low-Power-Design leicht zu tragen ist, die Lumineszenzspitze der Probe deutlich erfassen kann, wodurch die Detektionseffizienz und -genauigkeit verbessert wird.The application design provides a rare earth element detection device that is easy to carry with a small, low-power design, can clearly capture the luminescent peak of the sample, thereby improving the detection efficiency and accuracy.

Diese Anwendung bietet eine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung in Flüssigkeiten, einschließlich eine Kammer, einer Anregungslichtquelle und einer Spektrumsammelanordnung, mit einem Lichteintrittsloch an einem Ende der Kammer. Die Anregungslichtquelle befindet sich außerhalb der Kammer, der verwendet wird, um die Flüssigkeit zu bestrahlen, um die Seltenerdelemente in der Flüssigkeit zum Emittieren des Fluoreszenzspektrums und durch das Lichteintrittsloch in der Kammer im Inneren anzuregen. Die Spektrumsammelanordnung befindet sich in der Kammer, um Fluoreszenzspektren zu sammeln, einschließlich einer ersten Linse, eines drehbaren Gitters, eines Reflektors, einer zweiten Linse und eines Detektors, die entlang des optischen Pfads nacheinander angeordnet sind, wobei das Fluoreszenzspektrum durch die erste Linse in paralleles Licht gebündelt und auf das Gitter gerichtet wird, indem das Gitter gedreht wird, um das Spektrum verschiedener Wellenlängen zu filtern, und durch den Reflektor auf den zweiten Linsenfokus. durch den Detektor für Das optische Signal wird durch den Detektor umgewandelt, um die Wellenlänge des Spektrums zu bestimmen.This application features a rare earth element detection device in liquid, including a chamber, an excitation light source, and a spectrum collection assembly, with a light entry hole at one end of the chamber. The excitation light source is outside the chamber, which is used to irradiate the liquid to excite the rare earth elements in the liquid to emit the fluorescence spectrum, and through the light entrance hole in the chamber inside. The spectrum collection assembly is located in the chamber to collect fluorescence spectra, including a first lens, a rotatable grating, a reflector, a second lens, and a detector sequentially arranged along the optical path, with the fluorescence spectrum being collected by the first lens in parallel Light is collected and directed onto the grating by rotating the grating to filter the spectrum of different wavelengths and through the reflector onto the second lens focus. by the detector for The optical signal is converted by the detector to determine the wavelength of the spectrum.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die weiterhin einen rotierenden Motor umfasst, wobei der Ausgang des rotierenden Motors mit dem Gitter verbunden ist und das Gitter rotiert, um den Neigungswinkel des Gitters einzustellen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment further comprising a rotating motor, the output of the rotating motor is connected to the grid and the grid rotates to adjust the tilt angle of the grid.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die ferner eine Lichtblende umfasst, wobei sich die Lichtmembran zwischen der zweiten Linse und dem Detektor befindet, wobei das Spektrum nach der Fokussierung durch die zweite Linse, die durch die Lichtblende zu dem Detektor gelangt, fokussiert wird.For example, in the rare earth element detection apparatus provided in an embodiment further comprising a light shield, the light membrane being located between the second lens and the detector, the spectrum after being focused by the second lens passing through the light shield reaches the detector is focused.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die Anregungsquelle eine UV-Leuchtdiode.For example, in the rare earth element detection device provided in one embodiment, the excitation source is a UV light emitting diode.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die erste Linse eine Fokussierlinse und die zweite Linse eine halbkugelförmige zylindrische Linse.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment, the first lens is a focusing lens and the second lens is a hemispherical cylindrical lens.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die eine externe mobile Stromversorgung umfasst, wobei sich das externe mobile Netzteil außerhalb der Kammer befindet, um die Anregungslichtquelle, den Motor und den Detektor mit Strom zu versorgen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment comprising an external mobile power supply, the external mobile power supply being located outside the chamber to power the excitation light source, the motor and the detector.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, ein CCD-Spektraldetektor, der die Ergebnisse der Detektion in ein externes Signal umwandelt, das in das Wolkensystem hochgeladen wird, um angezeigt zu werden.For example, in the rare earth element detection device provided in one embodiment, a CCD spectral detector that converts the results of detection into an external signal that is uploaded to the cloud system to be displayed.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, ein Gitterhalter zum Laden und Befestigen des Gitters, ein Spiegelrahmen zum Laden und Befestigen des Reflektors und ein Linsenhalter zum Laden und Befestigen der zweiten Linse innerhalb der Kammer vorgesehen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment As seen, a grid holder for loading and fixing the grid, a mirror frame for loading and fixing the reflector, and a lens holder for loading and fixing the second lens are provided within the chamber.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die Lichtblende ein Schlitz auf der Oberfläche der Kammer gegenüber dem Lichteintrittsloch , und der Detektor befindet sich an dem Schlitz, um das Spektrum zu empfangen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment, the light shutter is a slit on the surface of the chamber opposite to the light entrance hole 12, and the detector is located at the slit to receive the spectrum.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, ist diese Kammer als ein Dunkelkasten ausgeführt, um eine Dunkelfeldumgebung bereitzustellen.For example, in the rare earth element detection device provided in one embodiment, this chamber is implemented as a dark box to provide a dark field environment.

Einige Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung stellen eine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung mit den folgenden vorteilhaften Wirkungen bereit. Die Anwendung bestrahlt die wässrige Flüssigkeit durch die Anregungslichtquelle, da die Lanthanoide in den Seltenerdelementen angeregt werden, Fluoreszenz zu erzeugen, die durch die erste Linse in den optischen Pfad fokussiert wird, und dann führt das optische Gitter eine Spektralanalyse durch den Detektor durch, um die Art der Seltenerdelemente im Wasser zu bestimmen. Diese Anwendung verwendet eine kleine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung mit geringem Stromverbrauch, geringer Größe, Licht und einfach zu tragen, diese Anwendung kann die Lumineszenzspitze der Probe deutlich erfassen und so die Detektionseffizienz und -genauigkeit verbessern.Some embodiments of the present application provide a rare earth element detection device with the following advantageous effects. The application irradiates the aqueous liquid through the excitation light source, as the lanthanides in the rare earth elements are excited to generate fluorescence, which is focused into the optical path through the first lens, and then the optical grating performs spectral analysis through the detector to detect the Determine the type of rare earth elements in the water. This application uses a small rare earth element detection device with low power consumption, small size, light and easy to carry, this application can clearly detect the luminescence peak of the sample, thus improving the detection efficiency and accuracy.

Figurenlistecharacter list

Um die technischen Lösungen in dieser Beschreibung bzw. im Stand der Technik deutlicher zu veranschaulichen, folgt eine kurze Beschreibung der für die Ausführungsformen erforderlichen Zeichnungen.

  • 1 ist eine Vorderansicht der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Anmeldung.
  • 2 ist ein Diagramm des optischen Pfades der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Anmeldung.
  • 3 ist das Anwendungswirkungsdiagramm der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Anmeldung.
In order to more clearly illustrate the technical solutions in this description or in the prior art, a brief description of the drawings required for the embodiments follows.
  • 1 12 is a front view of the rare earth element detection device of the present application.
  • 2 Fig. 12 is an optical path diagram of the rare earth element detection device of the present application.
  • 3 Fig. 12 is the application effect diagram of the rare earth element detection device of the present application.

Ausführungsformenembodiments

Im Folgenden werden die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung klar und vollständig beschrieben. Basierend auf den Ausführungsformen in dieser Anmeldung fallen alle anderen Ausführungsformen, die von einer Person mit durchschnittlichem Fachmann auf dem Gebiet ohne schöpferische Arbeit erhalten wurden, in den Schutzbereich dieser Anmeldung.In the following, the technical solutions of the embodiments of the present application will be described clearly and fully in conjunction with the accompanying drawings of the embodiments of the present application. Based on the embodiments in this application, all other embodiments obtained without creative work by a person of ordinary skill in the art fall within the scope of this application.

Sofern nicht anders definiert, haben technische oder wissenschaftliche Begriffe, die in dieser Offenbarung verwendet werden, die gewöhnliche Bedeutung, wie sie von einer Person mit durchschnittlichem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, verstanden wird. Die Begriffe „erste“, „zweite“ und dergleichen, wie sie in dieser Offenbarung verwendet werden, geben keine Reihenfolge, Anzahl oder Wichtigkeit an, sondern werden nur verwendet, um die verschiedenen Komponenten zu unterscheiden. Die Wörter „einschließlich“ oder „umfassend“ und dergleichen sollen bedeuten, dass die Elemente oder Objekte, die vor dem Wort erscheinen, die Elemente oder Gegenstände umfassen, die nach dem Wort und ihren Entsprechungen erscheinen, und andere Elemente oder Objekte nicht ausschließen. Ähnliche Wörter wie „verbunden“ oder „verbunden“ sind nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen beschränkt, sondern können elektrische Verbindungen umfassen, ob direkt oder indirekt. Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ usw. werden nur verwendet, um relative Positionsbeziehungen anzugeben, die sich ändern können, wenn sich die absolute Position des beschriebenen Objekts ändert.Unless otherwise defined, technical or scientific terms used in this disclosure have their ordinary meaning as understood by a person of ordinary skill in the art to which this disclosure pertains. The terms "first," "second," and the like as used in this disclosure do not indicate order, number, or importance, but are used only to distinguish the various components. The words "including" or "comprising" and the like are intended to mean that the elements or objects appearing before the word include the elements or objects appearing after the word and their equivalents, and do not exclude other elements or objects. Words similar to "connected" or "connected" are not limited to physical or mechanical connections, but can include electrical connections, whether direct or indirect. The terms "top", "bottom", "left", "right", etc. are only used to indicate relative positional relationships, which can change if the absolute position of the object being described changes.

Diese Anwendung bietet eine Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung zum Nachweis von Seltenerdelementen in Flüssigkeiten, insbesondere zum Nachweis von Seltenerdelementen in Abfallströme, die aus Kohleasche erzeugt werden.This application provides a rare earth element detection device for detecting rare earth elements in liquids, particularly for detecting rare earth elements in waste streams generated from coal ash.

Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst es eine Kammer 10, eine Anregungslichtquelle 20 und eine Spektrumsammelanordnung 30 mit einem Lichteintrittsloch 11 an einem Ende der Kammer10. Die Anregungslichtquelle 20 befindet sich außerhalb der Kammer 10 und wird verwendet, um die Flüssigkeit zu bestrahlen, um die Seltenerdelemente in der Flüssigkeit anzuregen, Fluoreszenzspektren zu emittieren und durch das Lichteintrittsloch 11 in das Innere der Kammer 10 einzudringen. Die Spektrumsammelanordnung 30 befindet sich in der Kammer 10, um Fluoreszenzspektren zu sammeln, einschließlich einer ersten Linse 31, eines drehbaren Gitters 32, eines Reflektors 33, einer zweiten Linse 34 und eines Detektors 35, die entlang des optischen Pfades nacheinander angeordnet sind, wobei das Fluoreszenzspektrum durch die erste Linse 31 in paralleles Licht kollimiert und auf das Gitter 32 gerichtet wird. Das Spektrum der verschiedenen Wellenlängen wird durch ein drehbares Gitter 32 gefiltert und über den Reflektor 33 auf die zweite Linse 34 übertragen. Durch ein drehbares Gitter 32 werden die Spektren verschiedener Wellenlängen durch den Reflektor 33 gefiltert und fokussiert und auf die zweite Linse 34 übertragen, und die Wellenlänge des Spektrums wird durch optische Signalumwandlung durch den Detektor 35 bestimmt.As in the 1 and 2 As shown, it comprises a chamber 10, an excitation light source 20 and a spectrum collection assembly 30 with a light entry hole 11 at one end of the chamber 10. The excitation light source 20 is located outside the chamber 10 and is used to irradiate the liquid to excite the rare earth elements in the liquid, emit fluorescence spectra, and enter the interior of the chamber 10 through the light entrance hole 11 . The spectrum collection assembly 30 is located in the chamber 10 to collect fluorescence spectra, including a first lens 31, a rotatable grating 32, a reflector 33, a second lens 34 and a detector 35, which are sequentially arranged along the optical path, the Fluorescence spectrum is collimated by the first lens 31 into parallel light and directed onto the grating 32. The range of different Wavelengths are filtered by a rotatable grating 32 and transmitted to the second lens 34 via the reflector 33 . Through a rotatable grating 32, the spectra of different wavelengths are filtered and focused by the reflector 33 and transmitted to the second lens 34, and the wavelength of the spectrum is determined by the detector 35 by optical signal conversion.

Gemäß der obigen Ausführungsform wird diese Anwendung durch die Anregungslichtquelle 20 bestrahlt, da die Lanthanoid-Elemente in den Seltenerdelementen angeregt werden, Fluoreszenz zu erzeugen, durch die erste Linse 31 in den optischen Pfad, das Gitter 32 für die Spektroskopie und schließlich durch den Detektor 35 zur Analyse des Spektrums, um die Art der Seltenerdelemente im Wasser zu bestimmen. Die Anwendung verwendet eine kleine Low-Power-Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, geringen Energieverbrauch, geringe Größe, leicht und einfach zu tragen, wobei die Anregungslichtquelle 20 verwendet wird, um die Flüssigkeit zu bestrahlen, um die Seltenerdelemente im flüssigen Fluoreszenzspektrum anzuregen, um die Lanthanoid-Seltenerdmaterialien wie Tb, Eu, Sm und Dy in der Flüssigkeit zu detektieren. Die Anwendung kann die Lumineszenzspitze der Probe eindeutig erfassen und so die Detektionseffizienz und -genauigkeit verbessern.According to the above embodiment, this application is irradiated by the excitation light source 20 as the lanthanide elements in the rare earth elements are excited to generate fluorescence, through the first lens 31 into the optical path, the grating 32 for spectroscopy, and finally through the detector 35 to analyze the spectrum to determine the type of rare earth elements in the water. The application uses a small, low-power rare earth element detection device, low power consumption, small size, light weight and easy to carry, using the excitation light source 20 to irradiate the liquid to excite the rare earth elements in the liquid fluorescence spectrum to detect the lanthanide to detect rare earth materials such as Tb, Eu, Sm and Dy in the liquid. The application can clearly capture the luminescence peak of the sample, improving the detection efficiency and accuracy.

3 zeigt die tatsächliche Wirkung der Verwendung der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung zum Nachweis von Seltenerdelementen in Abfallströme, wenn die Anregungslichtquelle 20 die wässrige Flüssigkeit bestrahlt, werden die Lanthanoide in Seltenen Erden angeregt, um Fluoreszenz zu erzeugen, insbesondere wenn sie mit einer 280 nm UV-Leuchtdiode bestrahlt werden, können die Proben von Terbium, Dysprosium, Europium und Samarium einzigartige Farben emittieren. Unter ihnen ist Tb3+ grün, Dy3+ ist blau, Eu3+ ist rot und Sm3+ ist orange oder rosa. Die Fluoreszenzfarben verschiedener Seltenerdelemente können mit bloßem Auge gut beobachtet werden, und die Fluoreszenzfarben von Seltenerdelementen werden als qualitative Hinweise auf eine Lanthanoid-Sensibilisierung verwendet. 3 12 shows the actual effect of using the rare earth element detection device to detect rare earth elements in waste streams, when the excitation light source 20 irradiates the aqueous liquid, the lanthanides in rare earths are excited to generate fluorescence, especially when irradiated with a 280 nm UV light-emitting diode samples of terbium, dysprosium, europium and samarium can emit unique colors. Among them, Tb 3+ is green, Dy 3+ is blue, Eu 3+ is red, and Sm 3+ is orange or pink. The fluorescent colors of various rare earth elements can be easily observed with the naked eye, and the fluorescent colors of rare earth elements are used as qualitative indicators of lanthanide sensitization.

Der Kammer 10 ist ein Dunkelkasten, um eine Dunkelfeldumgebung bereitzustellen, um die Beobachtung der Fluoreszenzfarben verschiedener Seltenerdelemente zu erleichtern.Chamber 10 is a dark box to provide a dark field environment to facilitate observation of the fluorescent colors of various rare earth elements.

Darüber hinaus kann aufgrund der einfachen Spektrallinien von Seltenerdelementen und der geringen Interferenz die Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung dieser Anwendung verwendet werden, ohne die Probe zu zerstören und die Messung zu wiederholen, um Umweltverschmutzung zu vermeiden. Die Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung der vorliegenden Anmeldung ist wasserdicht und kann die Fluoreszenzintensität, die von den Seltenerdelementen in der Flüssigkeit emittiert wird, direkt für Tests ohne Reagenzien nutzen.In addition, due to the simple spectral lines of rare earth elements and small interference, the rare earth element detection device of this application can be used without destroying the sample and repeating the measurement to avoid environmental pollution. The rare earth element detection device of the present application is waterproof and can directly use the fluorescence intensity emitted from the rare earth elements in the liquid for tests without reagents.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die auch einen rotierenden Motor umfasst, dessen Ausgang mit dem Gitter 32 verbunden ist und das Gitter 32 dreht, um den Neigungswinkel des Gitters 32 einzustellen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment that also includes a rotary motor whose output is connected to the grid 32 and rotates the grid 32 to adjust the tilt angle of the grid 32 .

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die ferner eine Lichtblende 37 umfasst, wobei sich die Membran 37 zwischen der zweiten Linse 34 und dem Detektor 35 befindet, wobei das Spektrum durch die zweite Linse 34 fokussiert wird, die durch die Membran 37 zu dem Detektor 35 geht.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment further comprising a light shutter 37, the membrane 37 being located between the second lens 34 and the detector 35, the spectrum being focused by the second lens 34 which through the membrane 37 to the detector 35 goes.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die Anregungslichtquelle 20 eine 280 nm ultraviolette Leuchtdiode.For example, in the rare earth element detection device provided in one embodiment, the excitation light source 20 is a 280 nm ultraviolet light emitting diode.

Insbesondere ist die Anregungslichtquelle 20 zwei UV-LEDs, die nahe beieinander angeordnet sind, die Leistung der beiden UV-LEDs beträgt 1 mW, im Vergleich zu den herkömmlichen Detektionsmitteln, die eine Hochleistungslaserquellenerkennung erfordern, hat die Anwendung die Vorteile eines geringen Stromverbrauchs, geringer Größe, leicht und einfach zu transportieren und tragbar.In particular, the excitation light source 20 is two UV LEDs placed close to each other, the power of the two UV LEDs is 1mW, compared to the traditional detection means that require high-power laser source detection, the application has the advantages of low power consumption, small size , lightweight and easy to carry and portable.

Die beiden UV-LEDs sind so nahe beieinander angeordnet, dass der Laser auf die Flüssigkeit fokussiert wird und die Elemente in der Flüssigkeit mit spezifischen Fluoreszenzspektren angeregt und detektiert werden. Die beiden UV-LEDs sind über dem Lichteintrittsloch 11 angeordnet, und wenn die Anregungslichtquelle 20 die wässrige Flüssigkeit bestrahlt, werden die Lanthanoide in den Seltenen Erden angeregt, um Fluoreszenz zu erzeugen.The two UV LEDs are arranged so close together that the laser is focused on the liquid and the elements in the liquid are excited and detected with specific fluorescence spectra. The two UV LEDs are arranged above the light entrance hole 11, and when the excitation light source 20 irradiates the aqueous liquid, the lanthanides in the rare earths are excited to generate fluorescence.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die erste Linse 31 eine Fokussierlinse und die zweite Linse 34 eine halbkugelförmige zylindrische Linse.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment, the first lens 31 is a focusing lens and the second lens 34 is a hemispherical cylindrical lens.

Gemäß der obigen Ausführungsform ist die zweite Linse 34 eine halbkugelförmige zylindrische Linse, die eine zylindrische Oberfläche aufweist, um das einfallende Licht in einer bestimmten Dimension zu fokussieren und das Bild zu dehnen, und die Brennweite der zylindrischen Linse kann negativ oder positiv sein, um die Richtung des Lichts besser einzustellen und zu steuern.According to the above embodiment, the second lens 34 is a hemispherical cylindrical lens that has a cylindrical surface to focus the incident light in a certain dimension and expand the image, and the focal length of the cylindrical lens can be negative or positive to the Adjust and control the direction of the light better.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die eine externe mobile Stromversorgung umfasst, die sich außerhalb der Kammer 10 befindet, um die Anregungsquelle 20, den Motor 36 und den Detektor 35 mit Strom zu versorgen.For example, in the rare earth element detection apparatus provided in an embodiment comprising an external mobile power supply located outside the chamber 10 to power the excitation source 20, the motor 36 and the detector 35.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, der Detektor 35 ein CCD-Spektraldetektor, der die Ergebnisse der Detektion in ein externes Signal umwandelt, das zur Anzeige in das Cloud-System hochgeladen wird.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment, the detector 35 is a CCD spectral detector that converts the results of detection into an external signal, which is uploaded to the cloud system for display.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, ein Gitterhalter zum Laden und Befestigen des Gitters 32, ein Spiegelrahmen zum Laden und Befestigen des Reflektors 33 und ein Linsenhalter zum Laden und Befestigen der zweiten Linse 34 in der Kammer 10 vorgesehen.For example, in the rare earth element detection device provided in an embodiment, a grating holder for loading and fixing the grating 32, a mirror frame for loading and fixing the reflector 33, and a lens holder for loading and fixing the second lens 34 are provided in the chamber 10 .

Gemäß der obigen Ausführungsform erleichtert es durch das Bereitstellen eines Gitterhalters im Inneren der Kammer 10 zum Laden und Befestigen des Gitters 32, eines Spiegelrahmens zum Laden und Befestigen des Reflektors 33 und eines Linsenhalters zum Laden und Befestigen der zweiten Linse 34 eine schnelle Installation und Demontage und ermöglicht es auch, die optische Baugruppe fest im Inneren des Gehäuses 10 zu setzen, ohne zu wackeln. Gewährleistung eines stabilen optischen Pfades.According to the above embodiment, by providing a grid holder inside the chamber 10 for loading and fixing the grid 32, a mirror frame for loading and fixing the reflector 33, and a lens holder for loading and fixing the second lens 34, it facilitates quick installation and disassembly and also allows the optical assembly to be seated firmly inside the housing 10 without wobbling. Ensuring a stable optical path.

Zum Beispiel in der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung, die in einer Ausführungsform vorgesehen ist, die Lichtblende 37 ein Schlitz auf der Oberfläche der Kammer 10 gegenüber dem Lichteintrittsloch 11, und der Detektor 35 befindet sich an dem Schlitz, um das Spektrum zu empfangen.For example, in the rare earth element detection device provided in one embodiment, the light shutter 37 is a slit on the surface of the chamber 10 opposite to the light entrance hole 11, and the detector 35 is located at the slit to receive the spectrum.

Das Detektionsprinzip der Seltenerdelement-Detektionsvorrichtung ist diese Anwendung. Die Anregungslichtquelle 20 bestrahlt die Flüssigkeit, die Seltenerdelemente in der Flüssigkeit werden angeregt, Fluoreszenzspektren zu emittieren und durch das Lichteintrittsloch 11 in das Innere des genannten Kammer 10 einzudringen, wobei das einfallende komplexe Farbfluoreszenzdivergenzlicht durch die genannte erste Linse 31 in paralleles Licht zu dem genannten Gitter 32 kollimiert wird. Wenn das komplexe Farblicht durch das Gitter 32 geht, erscheinen die Spektrallinien verschiedener Wellenlängen an verschiedenen Positionen und bilden das Spektrum, der Motor 36 wird gestartet, um das Gitter 32 anzutreiben, das sich dreht und den Neigungswinkel des Gitters 32 einstellt, um die Spektren verschiedener Wellenlängen abzuschirmen, und dann durch den Reflektor 33 auf die zweite Linse 34 überträgt, um zu fokussieren. und durch die Lichtblende 37 zu dem Detektor 35 und bestimmt die Wellenlänge des Spektrums durch optische Signalumwandlung , wodurch verschiedene Seltenerdelemente nachgewiesen werden.The detection principle of the rare earth element detection device is this application. The excitation light source 20 irradiates the liquid, the rare earth elements in the liquid are excited to emit fluorescence spectra and enter the interior of said chamber 10 through the light entrance hole 11, the incident complex color fluorescence divergence light being converted into parallel light to said grating by said first lens 31 32 is collimated. When the complex color light passes through the grating 32, the spectral lines of different wavelengths appear at different positions and form the spectrum, the motor 36 is started to drive the grating 32, which rotates and adjusts the tilt angle of the grating 32 to obtain the spectra of different Shield wavelengths, and then transmitted through the reflector 33 to the second lens 34 to focus. and through the light stop 37 to the detector 35 and determines the wavelength of the spectrum by optical signal conversion , thereby detecting various rare earth elements.

Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wie oben offenbart ist, ist sie nicht auf die Anwendung beschränkt, wie sie in der Beschreibung und den Ausführungsformen dargelegt ist, sondern kann auf eine Vielzahl von Bereichen angewendet werden, die für die vorliegende Anmeldung geeignet sind, und zusätzliche Modifikationen können für den Fachmann auf dem Gebiet leicht implementiert werden, so dass ohne Abweichung von dem allgemeinen Konzept, das durch die Patentansprüche und den entsprechenden Umfang definiert ist, Die vorliegende Anmeldung beschränkt sich nicht auf die einzelnen Einzelheiten und die hierin gezeigte und beschriebene 1.Although the embodiment of the present application is disclosed as above, it is not limited to the application as set forth in the specification and the embodiments, but can be applied to a variety of fields suitable for the present application and additional Modifications can be readily implemented by those skilled in the art without departing from the general concept defined by the claims and their scope. The present application is not limited to the particular details and those shown and described herein 1 .

Claims (10)

Eine Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente in Flüssigkeiten, umfassend: - eine Kammer mit einem leichten Lichteintrittsloch an einem Ende; - eine Anregungslichtquelle, die sich außerhalb der Kammer befindet, um die Flüssigkeit zu bestrahlen, um das Fluoreszenzspektrum der Seltenerdelemente in der Flüssigkeit anzuregen und durch das Lichteintrittsloch in das Innere der Kammer einzudringen; - eine Spektrumsammelanordnung, die sich in der Kammer zum Sammeln von Fluoreszenzspektren befindet, umfassend eine erste Linse, ein drehbares Gitter, einen Reflektor, eine zweite Linse und einen Detektor, die entlang des optischen Pfades nacheinander angeordnet sind, wobei die Fluoreszenzspektren durch die erste Linse in paralleles Licht kollimiert und auf das Gitter gerichtet werden, die Spektren verschiedener Wellenlängen durch Drehen des Gitters abgeschirmt und über den Reflektor zur Fokussierung auf die zweite Linse übertragen werden, und das optische Signal von dem Detektor umgewandelt wird, um die Wellenlänge der Spektren zu bestimmen, wobei die Wellenlänge des Spektrums mittels optischer Signalumwandlung durch den Detektor bestimmt wird.A device for detecting rare earth elements in liquids, comprising: - a chamber with a slight light entry hole at one end; - an excitation light source located outside the chamber for irradiating the liquid to excite the fluorescence spectrum of the rare earth elements in the liquid and entering the inside of the chamber through the light entrance hole; - a spectrum collection arrangement located in the chamber for collecting fluorescence spectra, comprising a first lens, a rotatable grating, a reflector, a second lens and a detector arranged in sequence along the optical path, the fluorescence spectra passing through the first lens are collimated into parallel light and directed onto the grating, the spectra of different wavelengths are shielded by rotating the grating and transmitted to the second lens via the reflector for focusing, and the optical signal from the detector is converted to determine the wavelength of the spectra , where the wavelength of the spectrum is determined by optical signal conversion by the detector. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 1, die weiterhin einen rotierenden Motor umfasst, wobei der Ausgang des rotierenden Motors mit dem Gitter verbunden ist und das Gitter rotiert, um den Neigungswinkel des Gitters einzustellen.The device for detecting rare earth elements according to claim 1 further comprising a rotating motor, the output of the rotating motor being connected to the grating and rotating the grating to adjust the tilt angle of the grating. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 1, die weiterhin eine Lichtblende umfasst, wobei sich die Lichtblende zwischen der zweiten Linse und dem Detektor befindet, nachdem die zweite Linse das Spektrum durch die Lichtblende auf den Detektor fokussiert hat.The device for detecting rare earth elements according to claim 1 further comprising a light shield, the light shield being located between the second lens and the detector, after the second lens has focused the spectrum through the light shield onto the detector. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 1, wobei die Anregungslichtquelle eine UV-Leuchtdiode ist.The device for detecting rare earth elements according to claim 1 , wherein the excitation light source is a UV light-emitting diode. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 1, wobei die erste Linse eine Fokussierlinse ist, und die zweite Linse eine halbkugelförmige zylindrische Linse ist.The device for detecting rare earth elements according to claim 1 , wherein the first lens is a focusing lens and the second lens is a hemispherical cylindrical lens. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 2, die weiterhin eine externe mobile Stromversorgung umfasst, wobei sich die externe mobile Stromversorgung außerhalb der Kammer befindet, um die Anregungslichtquelle, den Motor und den Detektor mit Strom zu versorgen.The device for detecting rare earth elements according to claim 2 further comprising an external mobile power supply, the external mobile power supply being located outside the chamber to power the excitation light source, the motor and the detector. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 6, wobei sich bei dem Detektor um einen CCD-Spektraldetektor handelt, wobei der CCD-Spektraldetektor die Ergebnisse in ein externes Signal erkennt, das in das Cloud-System hochgeladen wird.The device for detecting rare earth elements according to claim 6 , where the detector is a CCD spectral detector, where the CCD spectral detector detects the results into an external signal, which is uploaded to the cloud system. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 7, wobei sich im Inneren der Kammer ein Gitterhalter zum Laden und Befestigen des Gitters, ein Spiegelrahmen zum Laden und Befestigen des Reflektors und ein Linsenhalter zum Laden und Befestigen der zweiten Linse befindet.The device for detecting rare earth elements according to claim 7 , inside the chamber there is a grid holder for loading and fixing the grid, a mirror frame for loading and fixing the reflector, and a lens holder for loading and fixing the second lens. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 3, wobei die Lichtblende ein Schlitz auf der Oberfläche der Kammer gegenüber dem Lichteintrittsloch ist und sich der Detektor an dem Schlitz befindet, um das Spektrum zu empfangen.The device for detecting rare earth elements according to claim 3 , where the light stop is a slit on the surface of the chamber opposite the light entry hole and the detector is at the slit to receive the spectrum. Die Vorrichtung zum Detektieren von Seltenerdelemente nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Kammer um einen Dunkelkasten handelt, um eine Dunkelfeldumgebung bereitzustellen.The device for detecting rare earth elements according to claim 1 , the chamber being a dark box to provide a dark field environment.
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