全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光譜儀【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)。包括校準光源，用于產(chǎn)生校準譜線；分光裝置，包括入射狹縫、準直鏡、平面光柵和聚光鏡，將校準譜線投落到線陣傳感器上，并控制校準譜線的移動；數(shù)據(jù)采集裝置，對每個傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進行采集，并傳輸給數(shù)據(jù)分析和處理裝置。數(shù)據(jù)分析和處理裝置，對數(shù)據(jù)采集裝置傳輸過來的采集數(shù)據(jù)進行分析，獲得每個傳感器單元的補償值，并對每個傳感器單元的測量值進行補償。本實用新型能夠?qū)θV直讀式光譜儀的不同傳感單元差異性進行測量和校準，能得到穩(wěn)定的測量值，保證了分析結(jié)果的可靠性，降低了儀器的制造成本和用戶的使用難度。
【專利說明】全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光譜儀【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]光譜分析儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)通常包括多通道式，單通道掃描式和全譜直讀式。其中，全譜直讀式因為一次可以采集所有譜線，信息量大，測量速度快，準確度高等優(yōu)點，已經(jīng)逐步成為市場主流。
[0003]全譜直讀式光譜儀通常采用陣列式探測器，包括線陣傳感器和面陣傳感器。但無論哪種傳感器，傳感器上的每個分立傳感單元，其光譜響應(yīng)和量子效率具有差異性，也就是說，對同樣的譜線強度，不同的傳感單元可能會有不同的響應(yīng)值。在實際使用過程中，這種差異會對測量造成一定的影響。
[0004]因此，目前的全譜直讀式光譜儀通常采取全部零件固定安裝的方式，把譜線精確定位在探測器的不同傳感單元上。在實際使用過程中，必須保證譜線始終位于某個固定的傳感單元上，避免譜線落到不同傳感單元引起測量偏差。
[0005]由于必須保證譜線始終位于某個固定的傳感單元。這就對儀器的穩(wěn)定性提出了很高的要求。這種要求一是體現(xiàn)在儀器的設(shè)計上，必須通過合理的設(shè)計和高標準的零件制造、裝配工藝來保證穩(wěn)定性；二是體現(xiàn)在儀器的使用上，用戶的實驗室環(huán)境必須嚴格穩(wěn)定，完全避免環(huán)境溫度，環(huán)境濕度的變化以及各種震動等等。這就帶來儀器制造成本高，使用條件苛亥|J，運行成本高等缺點，抬高了儀器的采購和使用門榲，不利于在中小企業(yè)間的普及。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)，在保證分析測量精度的前提下，降低全譜直讀式光譜儀的制造成本。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括:
[0008]校準光源，用于產(chǎn)生校準譜線；
[0009]分光裝置，包括入射狹縫、準直鏡、平面光柵和聚光鏡，將校準譜線投落到線陣傳感器上，并控制校準譜線的移動；
[0010]數(shù)據(jù)采集裝置，對每個傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進行采集，并傳輸給數(shù)據(jù)分析和處理
>J-U ρ?α裝直。
[0011]數(shù)據(jù)分析和處理裝置，對數(shù)據(jù)采集裝置傳輸過來的采集數(shù)據(jù)進行分析，與校準譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個傳感器單元的補償值，并對每個傳感器單元的測量值進行補償。
[0012]優(yōu)選地，所述校準光源為汞燈或氖燈。
[0013]進一步，還包括光纖，用于將校準光源發(fā)出的校準譜線耦合到入射狹縫前端。
[0014]本實用新型能夠?qū)θV直讀式光譜儀的不同傳感單元差異性進行測量和校準，使得即使譜線定位在不同的傳感單元上，也能得到穩(wěn)定的測量值，保證了分析結(jié)果的可靠性，并降低了儀器的制造成本和用戶的使用難度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]本實用新型所列舉的實施例，只是用于幫助理解本實用新型，不應(yīng)理解為對本實用新型保護范圍的限定，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型思想的前提下，還可以對本實用新型進行改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。
[0017]如圖1所示，本實用新型包括:
[0018]校準光源1，優(yōu)選汞燈或者氖燈或者其他的單線光源，用于產(chǎn)生校準譜線；
[0019]分光裝置，包括入射狹縫2、準直鏡3、平面光柵4和聚光鏡5，將校準譜線投落到線陣傳感器6上，并控制校準譜線的移動；
[0020]數(shù)據(jù)采集裝置7，對線陣傳感器6上的每個傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進行采集，并傳輸給數(shù)據(jù)分析和處理裝置8。
[0021 ] 數(shù)據(jù)分析和處理裝置8，對數(shù)據(jù)采集裝置7傳輸過來的采集數(shù)據(jù)進行分析，與校準譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個傳感器單元的補償值，并對每個傳感器單元的測量值進行補償。
[0022]進一步，本發(fā)明還包括光纖，用于將校準光源發(fā)出的校準譜線耦合到入射狹縫前端。
[0023]本實用新型的工作原理是:
[0024]穩(wěn)定的校準光源I發(fā)出的譜線，通過掃描的方式，依次落到線陣傳感器6的每個傳感單元上，利用數(shù)據(jù)采集裝置7，得到每個傳感單元對該譜線的響應(yīng)數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)的不一致性則體現(xiàn)了每個傳感單元的不一致性，根據(jù)此數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析和處理裝置8可以在正常分析時，對不同傳感單元所檢測到的數(shù)據(jù)進行補償或者歸一化，保證測量的準確性。
[0025]本實用新型的工作過程是:
[0026]校準過程開始的時候，關(guān)閉分析光源，打開校準光源1，待校準光源I進入穩(wěn)定狀態(tài)后，通過光纖將其發(fā)出的校準譜線耦合到入射狹縫2的前端，作為本實用新型的另一種實施方式，校準光源I發(fā)出的光也可以通過利用準直鏡加反射鏡的方式進行空間耦合到入射狹縫2前端，通過電機控制平面光柵4的轉(zhuǎn)動角度，進入快掃描模式，快速將要用的校準譜線移動到線陣傳感器6的傳感單元陣列的邊緣，然后通過電機控制平面光柵4，進入慢掃描模式。在慢掃描模式中，控制電機的轉(zhuǎn)速，使校準譜線緩慢移動，依次落到線陣傳感器6的每個傳感單元上。數(shù)據(jù)采集裝置7在慢掃描過程中，對每個傳感單元的數(shù)據(jù)進行采集。采集完成后，可以得到同一條譜線在各個傳感單元的測量情況，數(shù)據(jù)分析和處理裝置8在隨后的分析過程中，利用這些數(shù)據(jù)對不同傳感單元的測量值進行補償，就可以避免要分析的譜線落到不同傳感單元引起的測量誤差。
【權(quán)利要求】
1.全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)，其特征在于，包括: 校準光源(1)，用于產(chǎn)生校準譜線； 分光裝置，包括入射狹縫(2)、準直鏡(3)、平面光柵(4)和聚光鏡(5)，將校準譜線投落到線陣傳感器(6)上，并控制校準譜線的移動； 數(shù)據(jù)采集裝置(7)，對線陣傳感器(6)上的每個傳感器單元的光譜數(shù)據(jù)進行采集，并傳輸給數(shù)據(jù)分析和處理裝置(8)； 數(shù)據(jù)分析和處理裝置(8)，對數(shù)據(jù)采集裝置(7)傳輸過來的采集數(shù)據(jù)進行分析，與校準譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個傳感器單元的補償值，并對每個傳感器單元的測量值進行補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)，其特征在于，所述校準光源(I)為汞燈或氖燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準系統(tǒng)，其特征在于，還包括光纖，用于將校準光源發(fā)出的校準譜線耦合到入射狹縫前端。
【文檔編號】G01J3/28GK203949726SQ201420379567
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】廖波, 馬建州, 袁海軍, 顧德安 申請人:無錫創(chuàng)想分析儀器有限公司