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原文传递一种兼顾液体及固体成份探测的光谱仪及其探测方法

专利名称：	一种兼顾液体及固体成份探测的光谱仪及其探测方法
摘要：	本发明公开了一种兼顾液体及固体成份探测的光谱仪及其探测方法。该发明基于声光可调滤光器或液晶可调滤光器等可电控分光器件的分光功能，利用宽光谱光源作为标准光源，将标准光源会聚于标准漫反射板上，将漫反射板的散射光经过准直透镜组准直，再利用声光可调滤光器对准直光进行光谱滤光，从而产生一定光谱特性的宽光谱源，并获取衍射光的标准光谱曲线。当被测物为液体时，通过探测有无被测物前后的光谱曲线，通过两条光谱曲线的比对，从而分析被测物的成份信息；当被测物为固体时，将标准板换成被测物，获取被测物的散射光谱曲线，通过与标准光谱曲线的比对，从而分析被测物的成份信息。该光谱探测仪结构简单，光谱探测定标方法简单、价格低廉。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海技术物理研究所
发明人：	吴金才;郑海燕;王振动;盛龙禹;何志平
专利状态：	有效
申请号：	CN201810945385.7
公开号：	CN109115682A
代理机构：	上海沪慧律师事务所 31311
代理人：	郭英
分类号：	G01N21/01(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200083 上海市虹口区玉田路500号
主权项：	1.一种兼顾液体及固体成份探测的光谱仪，它包括防尘遮光模块(1)、光谱分析模块(2)、数据采集与控制模块(3)；其基本特征在于：所述的防尘遮光模块(1)由仪器上盖(101)和仪器下盖(102)组成；仪器上盖(101)保护防止灰尘污染光路并方便待测样品的插入和放置；仪器下盖(102)保护防止外界因素污染电路并同时固定封装电路；当仪器探测液体时，直接通过仪器上盖101上预留的样品孔将样品插入仪器进行探测，当仪器探测固体时，直接将样品放置在上盖101上预留的方孔内进行探测；所述的光谱分析模块(2)由主动会聚光源(201)、载物台(202)、待测物(203)、垂直反射镜(204)、准直透镜组(205)、起偏格兰棱镜(206)、声光可调滤光器(207)、检偏格兰棱镜(208)、液体器皿(209)、会聚透镜组(210)、水平反射镜(211)、探测器(212)、光学底板(213)和支撑柱(214)组成；光谱探测仪工作时，将待测物(203)放置于载物台(202)上，开启主动会聚光源(201)，主动会聚光源(201)出射光线经过垂直反射镜(204)会聚于载物台(202)上的待测物(203)上，主动会聚光源(201)的会聚光束经过待测物(203)后产生散射光，散射光经过垂直反射镜(204)进入准直透镜组(205)准直，准直光经过起偏格兰棱镜(206)后形成水平或竖直方向线偏光，该线偏光经过声光可调滤光器(207)后再经过检偏格兰棱镜(208)，检偏格兰棱镜(208)的方向与起偏格兰棱镜(206)的方向正交；当声光可调滤光器(207)未工作时，准直光无法通过检偏格兰棱镜(208)，当声光可调滤光器(207)在某一射频频率下工作时，某一种波长的光会发生衍射，衍射光的偏振方向与检偏格兰棱镜(208)的方向一致，该衍射光经过检偏格兰棱镜(208)、液体器皿(209)、会聚透镜组(210)后，再通过水平反射镜(211)将光线水平折返，被探测器(212)探测到，通过改变射频驱动信号的频率来实现对不同波长的信号进行探测，从而完成散射光的光谱曲线探测；光学零件固定在光学底板(213)上，支撑柱(214)将载物台(202)固定在光学底板(213)上；所述的数据采集与控制模块(3)由电源及控制电路板(3‑1)、射频功率放大器(3‑2)、支撑结构(3‑3)、散热风扇(3‑4)组成，电源及控制电路板(3‑1)由电源电路(311)、FPGA电路(312)、射频驱动信号发生电路(313)、光源调节控制电路(314)、信号处理电路(315)、探测器温控电路(316)、温度信息采集电路(317)、通信电路(318)和温度信息收集电路(319)组成；其中电源电路(311)将供电转化为二次电源，满足数据采集与控制模块(3)各单元的供电需求；由通信电路(318)接收指令通过FPGA电路(312)控制光谱采集系统工作；FPGA电路(312)控制射频驱动信号发生电路(313)产生所需频率的射频信号，通过射频功率放大器(3‑2)放大，施加于声光可调滤光器(207)；FPGA电路(312)控制射频驱动信号发生电路(313)产生射频通道选择信号至射频功率放大器(3‑2)选择射频信号输出通道，满足仪器光谱选择的需求；FPGA电路(312)控制光源调节控制电路(314)实现对光源强度的调节；FPGA电路(312)控制信号处理电路(315)处理并采集来自于探测器(212)的红外光谱信号，并通过通信电路(318)输出；FPGA电路(312)控制探测器温控电路(316)稳定探测器(212)制冷温度；FPGA电路(312)控制温度信息采集电路(317)和温度信息收集电路(319)获取的实时温度。
所属类别：	发明专利