專(zhuān)利名稱(chēng)：一種分光光度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分光光度計(jì)，尤其涉及用了新型分光系統(tǒng)的分光光度計(jì)。
背景技術(shù)：
分光光度計(jì)是依據(jù)LAMB-BEER定律，測(cè)量液體或氣體中溶解的特定物質(zhì)的儀器。通過(guò)測(cè)量一定波長(zhǎng)的單色光在穿過(guò)待測(cè)物質(zhì)后被吸收的程度，可以計(jì)算出待測(cè)物質(zhì)的濃度。因此，測(cè)量時(shí)需要將光源發(fā)出的白光轉(zhuǎn)換為單色光，用于紫外、可見(jiàn)光分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)的功能就是將白光轉(zhuǎn)換為單色光。
如圖2所示的傳統(tǒng)的分光光度計(jì)，濾光片28安裝在一個(gè)圓盤(pán)24上，步進(jìn)電機(jī)26帶動(dòng)濾光片圓盤(pán)24轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)濾光片28的選擇。燈泡光源21發(fā)出的白光經(jīng)過(guò)濾光片28變?yōu)閱紊夂笤僬丈涞轿粘?7內(nèi)的待測(cè)液體上，單色光被液體吸收后，透射光照到傳感器29上轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大后供測(cè)量電路使用。
傳統(tǒng)的分光光度計(jì)在改變?yōu)V光片時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)濾光片圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，將需要的濾光片轉(zhuǎn)入光路中，不僅速度慢，而且由于存在定位誤差，每次選擇都會(huì)與上一次存在一定的誤差，影響光路的穩(wěn)定性。因?yàn)闊襞莅l(fā)出的光在不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度有很大的區(qū)別，因此需要采取措施平衡不同波長(zhǎng)光信號(hào)的強(qiáng)度。傳統(tǒng)的分光光度計(jì)需要通過(guò)在不同的濾光片上粘貼不同的衰減片來(lái)平衡，操作復(fù)雜，不便于維修。另外選擇濾光片的圓盤(pán)是暴露在空氣中的，容易受空氣中灰塵和潮氣的污染。
再有，傳統(tǒng)分光光度計(jì)的光在進(jìn)入放置待測(cè)液體的吸收池前已變?yōu)閱紊猓捎诓僮鞯男枰?，待測(cè)液體也是暴露在空氣中，容易受到背景光的影響從而導(dǎo)致測(cè)量誤差。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)采用現(xiàn)有分光系統(tǒng)的分光光度計(jì)帶來(lái)的缺陷，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的分光光度計(jì)，其可以消除機(jī)械動(dòng)作選擇濾光片帶來(lái)的速度慢、定位誤差以及光路不穩(wěn)定等缺陷。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的分光光度計(jì)，其濾光片與空氣隔離的，可以有效降低空氣中灰塵與潮氣對(duì)濾光片的污染。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的分光光度計(jì)，其測(cè)量不容易受到背景光的影響。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的分光光度計(jì)，其不同波長(zhǎng)的光路有獨(dú)立的前置放大電路，通過(guò)選擇電路的反饋電阻就可以使各個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)達(dá)到平衡，便于操作及維修。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開(kāi)一種分光光度計(jì)，包括白光光源，用于吸收白光光源紅外部分的隔熱玻璃，盛裝待測(cè)液體的吸收池，由在前的透鏡和在后的透鏡組成的光路系統(tǒng)，分光系統(tǒng)以及電路處理系統(tǒng)，分光系統(tǒng)與電路處理系統(tǒng)連接，其中所述吸收池位于所述在前透鏡與在后透鏡之間；所述分光系統(tǒng)包括一組分光片，與所述分光片數(shù)量相同的濾光片，其中，所述分光片順次安裝在位于所述光路系統(tǒng)的透射光路中的安裝支架上，所述濾光片安裝在分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)所述分光片的反射光路中的安裝支架上；所述電路處理系統(tǒng)包括與所述分光片數(shù)量相同的傳感器，與所述分光片數(shù)量相同的前置放大器以及信號(hào)選擇器，其中，所述傳感器分別安裝在位于所述濾光片之后的分光片反射光路中的電路處理板上，所述前置放大器用于對(duì)經(jīng)過(guò)傳感器的信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)過(guò)前置放大器放大的信號(hào)接入信號(hào)選擇器。
改進(jìn)的分光光度計(jì)在改變?yōu)V光片時(shí)，只需要改變多路選一電子開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，不需要機(jī)械動(dòng)作，速度快，無(wú)定位誤差，光路穩(wěn)定性好。
改進(jìn)的分光光度計(jì)將濾光片密封并與空氣隔離，可以有效降低空氣中灰塵與潮氣對(duì)濾光片的污染。
改進(jìn)的分光光度計(jì)的光是在經(jīng)過(guò)吸收池后分成單色光的，不容易受到背景光的影響。
因?yàn)楣庠窗l(fā)出的光在不同波長(zhǎng)的強(qiáng)度有很大的區(qū)別，因此需要采取措施平衡不同波長(zhǎng)光信號(hào)的強(qiáng)度。傳統(tǒng)的分光光度計(jì)需要通過(guò)在不同的濾光片上粘貼不同的衰減片來(lái)平衡，操作復(fù)雜，不便于維修。改進(jìn)的分光光度計(jì)，不同波長(zhǎng)的光路有獨(dú)立的前置放大電路，通過(guò)選擇電路的反饋電阻就可以使各個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)達(dá)到平衡，便于操作及維修。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為采用新型分光系統(tǒng)的分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為傳統(tǒng)的分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明11----燈泡光源12----隔熱玻璃13----透鏡14----吸收池15----透鏡16----分光片17----濾光片18----傳感器19----放大器20----電子開(kāi)關(guān)21----燈泡光源22----隔熱玻璃23----透鏡24----濾光片圓盤(pán)25----光學(xué)開(kāi)關(guān)26----步進(jìn)電機(jī)
27----吸收池28----濾光片29----傳感器具體實(shí)施方式
如圖1所示，燈泡光源11發(fā)出的白光經(jīng)過(guò)隔熱玻璃12后，其中白光的紅外部分被吸收，剩余紫外、可見(jiàn)光部分再經(jīng)過(guò)透鏡13準(zhǔn)直后照射到吸收池14中的待測(cè)液體上，被待測(cè)液體吸收后，透過(guò)的光經(jīng)透鏡15準(zhǔn)直后變成平行光，被安放在分光片支架上并與平行光線成45度角的一系列分光片16反射90度，因此光被分成了N束(N是分光片的數(shù)量)。分出的每一束光均經(jīng)過(guò)相應(yīng)的濾光片17后變成單色光，照射在傳感器18上，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器19放大后接入多選一電子開(kāi)關(guān)，供測(cè)量電路使用。
這一系列分光片16，其中第一片為單色分光片，將波長(zhǎng)與第一個(gè)濾光片相近的光的80％反射，其余光的80％透過(guò)，以保證短波長(zhǎng)光的能量達(dá)到測(cè)量的要求。中間的分光片使用反射率R＝30％，透過(guò)率T＝70％的白光分光片。最后一片分光片使用反射率R≥80％的白光分光片。I0(λ)是燈泡光源發(fā)出的光譜強(qiáng)度，λ是光的波長(zhǎng)，I0(λ)的特點(diǎn)是在λ≤380nm，也就是紫光及紫外光的光強(qiáng)非常小，可見(jiàn)光的光強(qiáng)非常大。經(jīng)過(guò)分光片分光后，不同通道的光強(qiáng)如下I1(λ1)＝0.8×I0(λ)，λ1是第一通道的波長(zhǎng)。I2(λ2)＝0.3×0.8×I1(λ1)，λ2是第二通道的波長(zhǎng)。I3(λ3)＝0.3×0.8×0.7×I1(λ1)＝0.7×I2(λ2)，λ3是第三通道的波長(zhǎng)，以此類(lèi)推，可以看出不同通道的光強(qiáng)依次衰減，考慮到燈泡發(fā)出的光譜的特性，正好能達(dá)到均衡各通道光強(qiáng)的目的。
各個(gè)通道輸出的信號(hào)接入多路選一電子開(kāi)關(guān)20的不同輸入端，通過(guò)改變多路選一電子開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，就可以選擇一路輸入信號(hào)與信號(hào)輸出端相連接。因此，在測(cè)量中，當(dāng)需要改變?yōu)V光片時(shí)，只要改變多路選一電子開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)即可，不需要機(jī)械動(dòng)作。
分光片安裝在鋁制的分光片支架上，濾光片安裝在鋁制的濾光片支架上，通過(guò)螺釘及密封墊封裝在一起，并同傳感器電路板封裝在一起。整體固定裝在金屬盒子內(nèi)，用透鏡15將分光片上的通光孔與空氣隔離。這樣可有效的降低空氣中的灰塵及潮氣對(duì)濾光片的污染。
另外如圖2所示，傳統(tǒng)分光光度計(jì)的分光系統(tǒng)的光在進(jìn)入吸收池前已變?yōu)閱紊?，容易受到背景光的影響。而改進(jìn)的分光系統(tǒng)的光是在經(jīng)過(guò)吸收池后分成單色光的，不容易受到背景光的影響。
上述為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施例子，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例作出各種相應(yīng)改變和變形，這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種分光光度計(jì)，包括白光光源(11)，用于吸收白光光源紅外部分的隔熱玻璃(12)，盛裝待測(cè)液體的吸收池(14)，由在前的透鏡(13)和在后的透鏡(15)組成的光路系統(tǒng)，分光系統(tǒng)以及電路處理系統(tǒng)，分光系統(tǒng)與電路處理系統(tǒng)連接，其特征在于所述吸收池(14)位于所述透鏡(13)與(15)之間；所述分光系統(tǒng)包括一組分光片(16)，與所述分光片數(shù)量相同的濾光片(17)，其中，所述分光片順次安裝在位于所述光路系統(tǒng)的透射光路中的安裝支架上，所述濾光片安裝在分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)所述分光片的反射光路中的安裝支架上；所述電路處理系統(tǒng)包括與所述分光片數(shù)量相同的傳感器(18)，與所述分光片數(shù)量相同的前置放大器(19)以及信號(hào)選擇器(20)，其中，所述傳感器分別安裝在位于所述濾光片之后的分光片反射光路中的電路處理板上，所述前置放大器用于對(duì)經(jīng)過(guò)傳感器的信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)過(guò)前置放大器放大的信號(hào)接入信號(hào)選擇器(20)。
2.按照權(quán)利要求1所述的分光光度計(jì)，其特征在于，所述分光系統(tǒng)主要是對(duì)紫外、可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍進(jìn)行分光的。
3.按照權(quán)利要求1所述的分光光度計(jì)，其特征在于，所述的信號(hào)選擇器(20)是可以從多路輸入信號(hào)中選擇所需輸出信號(hào)的電子開(kāi)關(guān)。
4.按照權(quán)利要求1所述的分光光度計(jì)，其特征在于，所述分光片、濾光片以及傳感器電路處理板整體封裝到金屬殼體中，金屬殼體的開(kāi)口為分光片的通光孔，并將透鏡(15)安裝在該開(kāi)口位置以便隔離空氣。
5.按照權(quán)利要求1所述的分光光度計(jì)，其特征在于，所述的一組分光片(16)是與所述光路系統(tǒng)的透射光路成45°角順次安放在分光片安裝支架上，并可以將與透射光路平行的光反射90°角。
6.按照權(quán)利要求5所述的分光光度計(jì)，其中所述的一組分光片(16)，其特征在于，第一個(gè)分光片為單色分光片，將波長(zhǎng)與第一個(gè)濾光片相近的光的80％反射，其余光的80％透過(guò)，以保證短波長(zhǎng)光的能量達(dá)到測(cè)量的要求；中間的分光片使用反射率為30％，透過(guò)率為70％的白光分光片；最后一片分光片使用反射率大于80％的白光分光片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種分光光度計(jì)，包括白光光源，用于吸收白光光源紅外部分的隔熱玻璃，盛裝待測(cè)液體的吸收池，由在前的透鏡和在后的透鏡組成的光路系統(tǒng)，分光系統(tǒng)以及電路處理系統(tǒng)，分光系統(tǒng)與電路處理系統(tǒng)連接，其中所述吸收池位于所述在前透鏡與在后透鏡之間；所述分光系統(tǒng)包括一組分光片，與所述分光片數(shù)量相同的濾光片；所述電路處理系統(tǒng)包括與所述分光片數(shù)量相同的傳感器，與所述分光片數(shù)量相同的前置放大器以及信號(hào)選擇器。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2901298SQ20062001837
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者杜偉亭 申請(qǐng)人:北京尚精光電技術(shù)有限公司