RU174942U1 - Оптический узел спектрофотометра - Google Patents
Оптический узел спектрофотометра Download PDFInfo
- Publication number
- RU174942U1 RU174942U1 RU2016122635U RU2016122635U RU174942U1 RU 174942 U1 RU174942 U1 RU 174942U1 RU 2016122635 U RU2016122635 U RU 2016122635U RU 2016122635 U RU2016122635 U RU 2016122635U RU 174942 U1 RU174942 U1 RU 174942U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- lens
- optical
- spectrophotometer
- diffraction grating
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 abstract description 4
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 abstract description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012569 chemometric method Methods 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
- G01N2021/015—Apparatus with interchangeable optical heads or interchangeable block of optics and detector
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к медицинской аналитической технике и может быть использована для одновременного определения концентрации общего гемоглобина крови и ряда его фракций по оптической плотности в диапазоне длин волн 450-650 нм. Оптический узел содержит оптически сопряженные между собой и последовательно установленные на одной оптической оси следующие оптические элементы (фиг. 1): светодиодный осветитель 1, первую линзу 2, вторую линзу 3, щель 4, третью линзу 5, дифракционную решетку 6, четвертую линзу 7 и линейку 8 фотоприемников. Оптические элементы расположены внутри корпуса (фиг. 2 и фиг. 3), выполненного в виде сопрягаемых верхней части 9 и нижней части 10 корпуса и боковой стенки 11. На внутренних поверхностях верхней и нижней частей 9, 10 корпуса выполнены сопрягаемые между собой посадочные места в виде углублений для оптических элементов узла спектрофотометра. Дифракционная решетка закреплена на боковой стенке 11, установленной под углом 31° относительно оптической оси узла спектрофотометра. Контактирующие поверхности нижней и верхней части 9, 10 корпуса снабжены посадочными выступами (на чертежах не показаны) на верхней части 9 корпуса и ответными посадочными пазами 13 на нижней части 10 корпуса. Нижняя часть 10 корпуса снабжена смотровым окном 14, которое расположено между четвертой линзой 7 и линейкой фотоприемника 8. Между первой и второй линзами 2, 3 расположена зона фотометрирования в виде сквозного отверстия 15 в верхней части 9 корпуса и 16 в нижней части 10 корпуса.
Description
Полезная модель относится к медицинской аналитической технике и может быть использована для одновременного определения концентрации общего гемоглобина крови и ряда его фракций по оптической плотности в диапазоне длин волн 450-650 нм.
Известен анализатор фракций гемоглобина АФГ-01. Анализатор выполнен в виде настольного переносного устройства. Несущим элементом конструкции является нижняя часть корпуса - основание. На основании расположены управляющий электронный блок, блок питания и принтер. Оптико-электронный блок расположен на верхней крышке анализатора. Оптический узел анализатора содержит последовательно расположенные на одной оптической оси светодиод, коллиматорную линзу, кювету с исследуемым прозрачным раствором, фокусирующую линзу, оптическую щель, коллиматорную линзу, дифракционную решетку, фокусирующую линзу и фотоприемную линейку. Принцип работы анализатора основан на многоканальном измерении оптической плотности гемолизата крови и хемометрических методах калибровки и количественного анализа многокомпонентных смесей. При расчете концентраций фракций гемоглобина используются их нормированные спектральные оптические плотности, записанные в память анализатора при его изготовлении. Анализатор обладает стабильностью фотометрических параметров. Компенсация влияния дестабилизирующих факторов окружающей среды обеспечивается специальными схемотехническими решениями, адаптивными алгоритмами обработки сервисной информации и периодической калибровкой анализатора.
Недостатком описанного устройства является расположение оптической части устройства в общем корпусе прибора, что приводит к необходимости компенсировать влияние дестабилизирующих факторов окружающей среды специальными схемотехническими решениями.
Техническим результатом настоящего технического решения является упрощение конструкции оптического узла.
Технический результат достигается тем, что оптический узел спектрофотометра содержит последовательно установленные на одной оптической оси оптические элементы светодиодный осветитель, первую линзу, вторую линзу, щель, третью линзу, дифракционную решетку, четвертую линзу и линейку фотоприемников. Оптические элементы расположены внутри корпуса, выполненного в виде сопрягаемых верхней части и нижней части корпуса и боковой стенки. На внутренних поверхностях верхней и нижней частей корпуса выполнены идентичные сопрягаемые между собой посадочные места в виде углублений для оптических элементов узла спектрофотометра. Дифракционная решетка закреплена на боковой стенке, установленной под углом 31° относительно оптической оси узла спектрофотометра. Контактирующие поверхности нижней и верхней части корпуса снабжены посадочными выступами и ответными посадочными пазами. Нижняя часть корпуса снабжена смотровым окном, которое расположено между четвертой линзой и линейкой фотоприемника. Между первой и второй линзами расположена зона фотометрирования в виде сквозного отверстия в верхней и нижней части корпуса.
Технический результат также достигается тем, что дифракционная решетка установлена под углом 2° относительно вертикали.
Технический результат также достигается тем, что за первой линзой и перед второй линзой в зоне фотометрирования выполнены первая и вторая диафрагмы, расположенные на оптической оси в виде сквозных отверстий в нижней и верхней частях корпуса.
Технический результат также достигается тем, что на контактируемой поверхности нижней части корпуса установлены, по меньшей мере, две втулки, а на контактирующей поверхности верхней части корпуса выполнены соответственно отверстия для взаимодействия с втулками, которые служат для крепления, нижней и верхней частей корпуса.
В дальнейшем полезная модель поясняется примерами конкретного выполнения и чертежом, на котором изображен оптический узел в изометрии.
Оптический узел содержит оптически сопряженные между собой и последовательно установленные на одной оптической оси следующие оптические элементы: светодиодный осветитель 1, первую линзу 2, вторую линзу 3, щель 4, третью линзу 5, дифракционную решетку 6, четвертую линзу 7 и линейку 8 фотоприемников. Оптические элементы расположены внутри корпуса, выполненного в виде сопрягаемых верхней части 9 и нижней части 10 корпуса и боковой стенки 11. На внутренних поверхностях верхней и нижней частей корпуса 9, 10 выполнены идентичные сопрягаемые между собой посадочные места в виде углублений для оптических элементов узла спектрофотометра. Дифракционная решетка закреплена на боковой стенке 11, установленной под углом 31° относительно оптической оси узла спектрофотометра. Контактирующие поверхности нижней и верхней части корпуса 9, 10 снабжены посадочными выступами (на чертежах не показаны) и ответными посадочными пазами 12. Нижняя часть корпуса 10 снабжена смотровым окном 14, которое расположено между четвертой линзой 7 и линейкой фотоприемника 8. Между первой и второй линзами 2, 3 расположена зона фотометрирования в виде сквозного отверстия 15 и 16 в верхней и нижней части корпуса 9, 10.
Дифракционная решетка 6 закреплена на боковой стенке 11 под углом 2° относительно вертикали.
За первой линзой 2 и перед второй линзой 3 в зоне фотометрирования выполнены первая и вторая диафрагмы 17, 18, расположенные на оптической оси, в виде сквозных отверстий и в нижней, и верхней частях корпуса.
Технический результат также достигается тем, что на контактируемой поверхности нижней части 10 корпуса установлены, по меньшей мере, две втулки 19, а на контактирующей поверхности верхней части 9 корпуса выполнены соответственно отверстия (на чертеже не показаны) для взаимодействия с втулками 19, которые служат для крепления нижней и верхней частей 9 и 10 корпуса.
Устройство работает в диапазоне длин волн 450-650 нм. В качестве светодиодного осветителя 1 можно использовать мощный белый светодиод (VD9). Светодиодный осветитель 1 формирует параллельный пучок, проходящий через зону фотометрирования. Для надежной работы устройства необходимо получить равномерную освещенность по яркости и цвету в плоскости щели 4.
Для обеспечения этих условий в фокусе линзы осветителя находится не сам светодиодный осветитель 1, а апертурная диафрагма 20, в которой излучение светодиода перемешано.
После зоны фотометрирования и второй линзы 3 параллельный пучок собирается на щель 4. Высота щели 4 выбрана таким образом, чтобы минимизировать эффекты паразитного отражения и рассеяния сигнала в зоне фотоприемника 8. Ширина щели 4 соответствует шагу элементов фотоприемника 8.
Третья линза 5 формирует параллельный пучок на дифракционной решетке 6.
В качестве диспергирующего элемента используется дифракционная решетка 6 с заданным углом блеска. Это необходимо для направления максимального количества энергии в рабочий порядок дифракции. Угол наклона дифракционной решетки 6 относительно вертикальной плоскости составляет 2°, что позволяет устранить паразитные отражения от третьей линзы 5 и четвертой линзы 7 в зоне дифракционной решетки 6.
Диспергированное излучение от дифракционной решетки 6 направляется к четвертой линзе 7, которая формирует изображение на фотоприемнике 8.
Угол наклона плоскости фотоприемника 8 к оптической оси отличается от 90°, что позволяет устранить паразитные отражения от четвертой линзы 7 и от покровного стекла фотоприемника 8.
Сборку узла осуществляют следующим образом. Верхняя часть корпуса 9 и нижняя часть корпуса 10 изготавливаются методом литья из пластмассы. Обе части корпуса имеют посадочные места для элементов оптической схемы. Посадочные места выполнены в виде канавок, которые охватывают оптические элементы по их периметру и предотвращают какие-либо их сдвиги в поперечном и продольном направлении относительно оптической оси узла. Все оптические элементы устанавливают в соответствующие посадочные места на нижней части 10 корпуса и накрываются верхней частью 9 корпуса, при этом втулки 19, расположенные на нижней части 10 корпуса входят в соответствующие ответные отверстия на верхней части 9 корпуса. Окончательное совмещение частей 9 и 10 корпуса осуществляется за счет совмещения продольных и поперечный выступов (на чертеже не показаны) на верхней части 9 корпуса с соответствующими канавками 12 на нижней части 10 корпуса. После соединения нижней части 10 и верхней части 9 корпуса устанавливают боковую стенку 11 с дифракционной решеткой 6. Юстировка фотоприемника 8 выполняется за счет увеличенных отверстий в печатной плате, на которую установлен фотоприемник 8. Печатная плата устанавливается на посадочное место 13. Визуальный контроль юстировки проводится через отверстие 14 в нижней части 10 корпуса.
Заявленное техническое решение имеет простую конструкцию, которая позволяет легко собирать в едином корпусе практически все оптические элементы, также расположение оптических элементов в едином корпусе не требует их взаимных юстировок, что также упрощает конструкцию узла.
Claims (4)
1. Оптический узел спектрофотометра, содержащий последовательно установленные на одной оптической оси оптические элементы: светодиодный осветитель, первую линзу, вторую линзу, щель, третью линзу, дифракционную решетку; четвертую линзу и линейку фотоприемников, оптические элементы расположены внутри корпуса, выполненного в виде сопрягаемых верхней и нижней частей, и боковой стенки, на внутренних поверхностях которых выполнены идентичные сопрягаемые между собой посадочные места в виде углублений для оптических элементов спектрофотометра, дифракционная решетка установлена на боковой стенке, установленной под углом 31° к оптической оси спектрофотометра, контактирующие поверхности нижней и верхней частей корпуса снабжены посадочными выступами и ответными посадочными пазами, нижняя часть корпуса снабжена смотровым окном, которое расположено между четвертой линзой и линейкой фотоприемника, между первой и второй линзами расположена зона фотометрирования в виде сквозного отверстия в верхней и нижней частях корпуса.
2. Оптический узел спектрофотомера по п. 1, отличающийся тем, что дифракционная решетка установлена под углом 2° относительно вертикали.
3. Оптический узел спектрофотомера по п. 1, отличающийся тем, что за первой линзой и перед второй линзой в зоне фотометрирования выполнены первая и вторая диафрагмы в виде сквозных отверстий в нижней и верхней частях корпуса, расположенных на оптической оси.
4. Оптический узел спектрофотометра, по п. 1, отличающийся тем, что на контактируемой поверхности нижней части корпуса установлены, по меньшей мере, две втулки, а на контактирующей поверхности верхней части корпуса выполнены соответственно отверстия для взаимодействия с втулками, которые служат для крепления, нижней и верхней частей корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122635U RU174942U1 (ru) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | Оптический узел спектрофотометра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122635U RU174942U1 (ru) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | Оптический узел спектрофотометра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU174942U1 true RU174942U1 (ru) | 2017-11-13 |
Family
ID=60328733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016122635U RU174942U1 (ru) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | Оптический узел спектрофотометра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU174942U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0167750A2 (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-15 | Abbott Laboratories | Spectrophotometer |
RU2189038C2 (ru) * | 2000-05-24 | 2002-09-10 | Институт аналитического приборостроения РАН | Спектрофотометрический детектор для капиллярного электрофореза и капиллярной жидкостной хроматографии |
CN202648796U (zh) * | 2012-05-21 | 2013-01-02 | 广西工学院 | 多用途分光光度计 |
RU132191U1 (ru) * | 2013-02-12 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Спектрофотометр с матричным источником оптического излучения |
-
2016
- 2016-06-08 RU RU2016122635U patent/RU174942U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0167750A2 (en) * | 1984-06-13 | 1986-01-15 | Abbott Laboratories | Spectrophotometer |
RU2189038C2 (ru) * | 2000-05-24 | 2002-09-10 | Институт аналитического приборостроения РАН | Спектрофотометрический детектор для капиллярного электрофореза и капиллярной жидкостной хроматографии |
CN202648796U (zh) * | 2012-05-21 | 2013-01-02 | 广西工学院 | 多用途分光光度计 |
RU132191U1 (ru) * | 2013-02-12 | 2013-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Спектрофотометр с матричным источником оптического излучения |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.В.ДОЛГОВ и др. Фотометрия в лабораторной практике, Москва, 2004, с.75-76, 96, 98-107, [он-лайн], [найдено 02.05.2017]. Найдено из Интернет: http://www.technomedica.com/bib/1-Photo-Lab.pdf. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106644989B (zh) | 一种吸光度的检测系统 | |
KR101974042B1 (ko) | 4채널 형광 검출 장치 | |
GB2181268A (en) | Spectrophotometer having exchangeable integrating spheres | |
JP2009540316A (ja) | 分析装置 | |
KR20140023214A (ko) | 도광판의 투과 스펙트럼 검출 장치 및 방법 | |
CN213091491U (zh) | 一种基于透射光栅的便携式手机光谱仪 | |
RU174942U1 (ru) | Оптический узел спектрофотометра | |
CN110895235A (zh) | 一种双通道空气质量检测模块 | |
JP7308209B2 (ja) | 光検出モジュールおよび光検出装置 | |
US10816399B2 (en) | Transmissive sampling module and transmissive spectrometer | |
TWM504953U (zh) | 可攜式多波段光度計 | |
RU188742U1 (ru) | Спектрофотометр | |
CN216082487U (zh) | 一种低成本荧光探测传感器 | |
CN211318892U (zh) | 平场凹面分光模块 | |
CN102439420B (zh) | 用于测量吸光度和浊度的测光装置 | |
CN113405658A (zh) | 光谱仪 | |
CN216082469U (zh) | 一种双框架光机电一体融合结构的光谱仪 | |
CN220872346U (zh) | 维生素检测器 | |
KR102586058B1 (ko) | 큐벳용 다파장 광원 및 이를 사용하는 광학 시스템 | |
CN218824996U (zh) | 光源装置和样本分析仪 | |
CN219758079U (zh) | 折光仪以及系统 | |
JP6210697B2 (ja) | 試料分析装置 | |
CN217542857U (zh) | 一种滑盖式水质检测仪 | |
CN214663922U (zh) | 一种作用于物体表面的照明装置 | |
CN216769313U (zh) | 光源模组和检测设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180609 |