專利名稱：一種波長掃描裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波長掃描裝置，本發(fā)明還涉及一種該掃描裝置的操作方法。
技術(shù)背景
在光譜分析儀器中，分光系統(tǒng)是光學儀器的重要組成部分，也是對光學儀器質(zhì)量評價的重要指標。目前分光系統(tǒng)主要由入射狹縫、光柵、凹面鏡、出射狹縫及檢測裝置組成。 光柵是分光系統(tǒng)中的核心部件，現(xiàn)在的光譜儀器通常采用平面光柵作為分光系統(tǒng)，測定原理是光通過入射狹縫照射到平面光柵上，光柵將光色散，再經(jīng)凹面鏡聚焦，然后出縫，照射到光電倍增管上，經(jīng)光電倍增管將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴４搜b置要求出縫位置固定，縫寬應根據(jù)所需光的波長而隨時調(diào)節(jié)，對縫寬也有很高的要求，只能通過旋轉(zhuǎn)光柵來得到某一波長的光譜，分光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜，需要使用正弦尺。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種波長掃描裝置。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的優(yōu)點，波長能夠任意選取。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該裝置是用凹面光柵代替平面光柵和凹面鏡，出射狹縫設在光電倍增管側(cè)窗中心，出射狹縫寬度固定且能夠在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明更具體一點的技術(shù)方案是凹面光柵由光柵座固定在光學主板上；旋轉(zhuǎn)架由轉(zhuǎn)軸安裝在光學主板上；滾珠擋板垂直設置在旋轉(zhuǎn)架上，其側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)架的中心線平行；在旋轉(zhuǎn)架的外端裝有光電倍增管，滑桿固定在貫通軸步進電機的貫通軸上，滾珠由滾珠桿固定在滑桿上，貫通軸步進電機的推進裝置通過電機架固定在光學主板上，滑桿固定在步進電機的貫通軸上。在電機架與滾珠擋板之間裝有彈簧；旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)中心與羅蘭圓同心；光柵中心、羅蘭圓中心與入縫在同一直線上；出射狹縫設在光電倍增管側(cè)窗中心的垂直線上，其與羅蘭圓相切，以羅蘭圓的圓心為中心沿圓周旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明掃描裝置的操作方法是(1)設羅蘭圓與旋轉(zhuǎn)架中心線的交點為A點，羅蘭圓與凹面光柵的凹面中心的交點為B 點，出射狹縫所在位置為C點，光電倍增管的中心為D點，轉(zhuǎn)軸的圓心為E點，旋轉(zhuǎn)架中心線與滾珠外壁的交點為F點，F(xiàn)點垂直位移S后的位置為G點。
(2)旋轉(zhuǎn)角ZAEC = 2X色散角Z ABC，旋轉(zhuǎn)半徑112mm。狹縫推桿與入縫直徑的夾角為廣WFE=90°。狹縫推桿做直線運動，產(chǎn)生螺桿進程S,推動旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)，規(guī)定 Z.AEC=20°是復位角，用于調(diào)零；Z AEC=64°是終止角，用于旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)終止保護。
(3)螺桿進程與波長的關(guān)系用以下公式計算
權(quán)利要求
1.一種波長掃描裝置，其特征在于該機構(gòu)是用凹面光柵(1)代替平面光柵和凹面鏡， 出射狹縫(15)設在光電倍增管(6)側(cè)窗中心，出射狹縫(15)寬度固定且能夠在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵波長掃描裝置，其特征在于凹面光柵(1)通過光柵座 (2 )固定在光學主板(3 )上；旋轉(zhuǎn)架(7 )由轉(zhuǎn)軸(4 )安裝在光學主板(3 )上；滾珠擋板(8 )垂直設置在旋轉(zhuǎn)架(7)上，其側(cè)平面與旋轉(zhuǎn)架(7)的中心線平行；在旋轉(zhuǎn)架(7)的外端裝有光電倍增管(6)，滑桿(10)固定在貫通軸步進電機(9)的貫通軸(17)上，滾珠(12)由滾珠桿 (11)固定在滑桿(10)上；貫通軸式步進電機(9)的推進裝置通過電機架(13)固定在光學主板(3)上，在電機架(13)與滾珠擋板(8)之間裝有彈簧(5);旋轉(zhuǎn)架(7)的旋轉(zhuǎn)中心與羅蘭圓(16)同心；光柵中心、羅蘭圓中心與入縫在同一直線上；出射狹縫(15)設在光電倍增管(6)側(cè)窗中心的垂直線上，其與羅蘭圓(16)相切，以羅蘭圓(16)的圓心為中心沿圓周旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柵波長掃描裝置，其特征在于所述的凹面光柵(1)型號為 224 mm, 1200 線 /mm。
4.一種如權(quán)利要求1所述波長掃描裝置的操作方法，其特征在于(1)設羅蘭圓(16)與旋轉(zhuǎn)架(7)中心線的交點為A點，羅蘭圓(16)與凹面光柵(1)的凹面中心的交點為(B)點，出射狹縫(15)所在位置為C點，光電倍增管(6)的中心為D點， 轉(zhuǎn)軸(4)的圓心為E點，旋轉(zhuǎn)架(7)中心線與滾珠(12)外壁的交點為F點，F(xiàn)點垂直位移S 后的位置為G點；(2)旋轉(zhuǎn)角ZAEC = 2 X色散角Z ABC，旋轉(zhuǎn)半徑112mm，狹縫推桿(17)與入縫直徑的夾角為ZWFE=90° ；狹縫推桿做直線運動，產(chǎn)生螺桿進程S，推動旋轉(zhuǎn)架(7)旋轉(zhuǎn)，規(guī)定 ^AEC=20°是復位角，用于調(diào)零；Z AEC=64°是終止角，用于旋轉(zhuǎn)架(7)的旋轉(zhuǎn)終止保護；(3)螺桿進程與波長的關(guān)系用以下公式計算
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波長掃描裝置，該裝置是用凹面光柵代替平面光柵和凹面鏡，出射狹縫設在光電倍增管側(cè)窗中心，出射狹縫寬度固定且能夠在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的有益效果是該裝置結(jié)構(gòu)簡單，出射狹縫安裝在光電倍增管的側(cè)窗中心且寬度固定，出射狹縫在光電倍增管的側(cè)窗的中心，狹縫寬度固定且可以在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而達到使用凹面光柵選取任意波長的目的。
文檔編號G01J3/06GK102519591SQ20111041034
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者付雙, 張榕 申請人:齊齊哈爾醫(yī)學院