專利名稱：多道光譜測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多道光譜測量儀。
在冶金工業(yè)出版社1977年11月出版的《發(fā)射光譜分析》一書中第83頁公開了一種WSP-1型平面光柵攝譜儀，它由在光路上依次設(shè)置的狹縫、平面反射鏡、準(zhǔn)直鏡、置于轉(zhuǎn)臺上的平面光柵、二次衍射反射鏡、成像物鏡和感光板所組成，被測光由狹縫經(jīng)平面反射鏡、準(zhǔn)直鏡至平面光柵反射到二次衍射反射鏡，再由其反射回平面光柵，被光柵再衍射一次后達(dá)成像物鏡，由其最后成像于感光板上。這種光柵攝譜儀的不足之處是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，所需光學(xué)元件多，生產(chǎn)成本較高；由感光板和顯影法獲取測量結(jié)果時間長，且會造成2％的誤差；被測的譜線信號無法再現(xiàn)分析和進(jìn)行在線實時測量。
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，便于在線實時測量的多道光譜測量儀。
本實用新型的目的是用以下措施實現(xiàn)的光柵轉(zhuǎn)軸上的光柵位于入射狹縫的光路上，感光元件位于光柵的反射光路上，所述的光柵為凹面光柵，其中心至感光元件中心的距離為光柵的曲率半徑，所述狹縫位于以該距離為斜邊的兩條直角邊的焦點上；凹面光柵的一端既與光柵調(diào)整元件相抵觸，又被彈性元件(5)拉緊，所述的感光元件為電子感光元件。
所述的狹縫置于調(diào)距架上，該調(diào)距架的調(diào)整范圍為0-15毫米；所述的光柵調(diào)整元件由螺桿和螺母相配合構(gòu)成，其中該調(diào)整元件的螺紋為精細(xì)螺紋；所述的彈性元件為彈簧；所述的電子感光元件為CCD(電子耦合器件)元件或二極管陣列或光電倍增管陣列。
采用上述措施以后，光柵調(diào)整元件可使得凹面光柵轉(zhuǎn)動，即可將色散后所需頻譜段的光譜匯聚到位于出射窗口處的電子感光元件上，具有操作簡單，使用方便的特點；彈簧對光柵的拉緊作用使光柵的位置固定，測量時相對位置不動，避免了測量誤差；電子感光元件可將不同的波長轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，不但測量時間短，分辨率高，而且一次可得到寬帶連續(xù)光譜，易于保存和對數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，為光譜的在線實時測量和再現(xiàn)分析提供了保證；通過調(diào)節(jié)調(diào)距架的位置可改變?nèi)肷洫M縫與光柵的距離，使得狹縫可適應(yīng)于不同的光源和各種規(guī)格的光柵，始終將入射光充滿凹面光柵，因此適用范圍大；本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小，便于攜帶和安放的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明

圖1為本實用新型的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的仰視圖。
圖3為本實用新型外殼的示意圖。
圖4為圖1中沿A-A面的局部剖面放大圖。
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，外殼1為削去一角的長方體，在外殼1被削去一角的面上開有長方形信號接收窗口8，該窗口8的下方，置有CCD的支架9；在與該面相鄰的外殼的另一面上，開有圓孔10；調(diào)距架14由帶有內(nèi)孔11的圓柱形12和長方形端面所組成，該圓柱形12與外殼1上的圓孔10相配，伸入外殼1內(nèi)；在該圓柱形12的頂部，沿軸向開有一凹形槽，同螺釘17相配合，固定調(diào)距架14的位置；調(diào)距架14的長方形端面上，還縱向開有梯形溝槽，置有入射狹縫3的插板15由該梯形槽插入該調(diào)距架中，使狹縫3正好與調(diào)距架中的內(nèi)孔11的位置相對應(yīng)，通過調(diào)整調(diào)距架14，改變狹縫3與光柵6間的距離，使之位于以光柵中心與CCD中心連線為斜邊的兩條直角邊的交點上；置于外殼1內(nèi)的凹面光柵6位于與CCD元件的中心距離為該凹面光柵6曲率半徑的轉(zhuǎn)軸7上，彈簧5的二端分別與光柵6和外殼1相連接；光柵調(diào)整元件由固定在外殼上的帶有精細(xì)螺紋的螺母4′和螺桿4組成，所述螺桿4的一端與光柵6相抵，通過旋轉(zhuǎn)螺桿4，可對光柵6的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行微調(diào)。
當(dāng)入射光通過狹縫3照射到凹面光柵6上時，經(jīng)其色散后的光譜面就會被匯聚于出射窗口8處的線陣電子耦合器件CCD上，由其將接收到的多道光譜信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，通過插口16將該電信號輸出到數(shù)據(jù)后續(xù)處理器，如計算機等裝置上，便可方便地實現(xiàn)光譜的再現(xiàn)分析或?qū)崟r監(jiān)控與測量。
權(quán)利要求1.一種多道光譜測量儀，光柵轉(zhuǎn)軸(7)上的光柵(6)位于狹縫(3)的光路上，感光元件(2)位于光柵(6)的反射光路上，其特征是所述的光柵(6)為凹面光柵，其中心至感光元件(2)中心的距離為光柵的曲率半徑，所述狹縫(3)位于以該曲率半徑為斜邊的兩條直角邊的交點上；凹面光柵(6)的一端既與光柵調(diào)整元件相抵觸，又被彈性元件(5)拉緊，所述的感光元件(2)為電子感光元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征是狹縫(3)置于調(diào)距架(14)上，該調(diào)距架(14)的調(diào)距范圍為0-15毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征是光柵調(diào)整元件由螺桿(4)和螺母(4‘)相配合構(gòu)成，其中螺桿(4)和螺母(4‘)為精細(xì)螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的測量儀，其特征是彈性元件(5)為彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征是電子感光元件為CCD元件或二極管陣列或光電倍增管陣列。
專利摘要本實用新型公開了一種多道光譜測量儀。它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,被測譜線不易再現(xiàn)和不能在線實時測量的不足。它選用凹面光柵,使其中心至感光元件中心的距離為光柵的曲率半徑,并使狹縫位于以該曲率半徑為斜邊的兩條直角邊的交點上,凹面光柵的一端既與光柵調(diào)整元件相抵觸,又被彈性元件拉緊,感光元件采用電子感光元件所構(gòu)成。它具有體積小,易于在線實時測量等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于對各種光譜的實時監(jiān)控領(lǐng)域。
文檔編號G01J3/30GK2420630SQ9922993
公開日2001年2月21日 申請日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者鄭朝輝, 劉文清, 王鋒平, 張玉鈞, 宋炳超 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機械研究所