全譜直讀式光譜儀線陣傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)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(zhǔn)系統(tǒng)。包括校準(zhǔn)光源，用于產(chǎn)生校準(zhǔn)譜線；分光裝置，包括入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、平面光柵和聚光鏡，將校準(zhǔn)譜線投落到線陣傳感器上，并控制校準(zhǔn)譜線的移動(dòng)；數(shù)據(jù)采集裝置，對每個(gè)傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行分析，獲得每個(gè)傳感器單元的補(bǔ)償值，并對每個(gè)傳感器單元的測量值進(jìn)行補(bǔ)償。本實(shí)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(jìn)行測量和校準(zhǔn)，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(zhǔn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(zhǔn)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?yàn)橐淮慰梢圆杉凶V線，信息量大，測量速度快，準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，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(gè)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(qiáng)度，不同的傳感單元可能會(huì)有不同的響應(yīng)值。在實(shí)際使用過程中，這種差異會(huì)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(shí)際使用過程中，必須保證譜線始終位于某個(gè)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(gè)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(jì)上，必須通過合理的設(shè)計(jì)和高標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室環(huán)境必須嚴(yán)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(dòng)等等。這就帶來儀器制造成本高，使用條件苛亥|J，運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)，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(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)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(zhǔn)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(shí)用新型包括:
[0008]校準(zhǔn)光源，用于產(chǎn)生校準(zhǔn)譜線；
[0009]分光裝置，包括入射狹縫、準(zhǔn)直鏡、平面光柵和聚光鏡，將校準(zhǔn)譜線投落到線陣傳感器上，并控制校準(zhǔn)譜線的移動(dòng)；
[0010]數(shù)據(jù)采集裝置，對每個(gè)傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行分析，與校準(zhǔn)譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個(gè)傳感器單元的補(bǔ)償值，并對每個(gè)傳感器單元的測量值進(jìn)行補(bǔ)償。
[0012]優(yōu)選地，所述校準(zhǔn)光源為汞燈或氖燈。
[0013]進(jìn)一步，還包括光纖，用于將校準(zhǔn)光源發(fā)出的校準(zhǔn)譜線耦合到入射狹縫前端。
[0014]本實(shí)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(jìn)行測量和校準(zhǔn)，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(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型所列舉的實(shí)施例，只是用于幫助理解本實(shí)用新型，不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型保護(hù)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(shí)用新型思想的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括:
[0018]校準(zhǔn)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(zhǔn)譜線；
[0019]分光裝置，包括入射狹縫2、準(zhǔn)直鏡3、平面光柵4和聚光鏡5，將校準(zhǔn)譜線投落到線陣傳感器6上，并控制校準(zhǔn)譜線的移動(dòng)；
[0020]數(shù)據(jù)采集裝置7，對線陣傳感器6上的每個(gè)傳感單元的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行分析，與校準(zhǔn)譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個(gè)傳感器單元的補(bǔ)償值，并對每個(gè)傳感器單元的測量值進(jìn)行補(bǔ)償。
[0022]進(jìn)一步，本發(fā)明還包括光纖，用于將校準(zhǔn)光源發(fā)出的校準(zhǔn)譜線耦合到入射狹縫前端。
[0023]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0024]穩(wěn)定的校準(zhǔn)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(gè)傳感單元上，利用數(shù)據(jù)采集裝置7，得到每個(gè)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(gè)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(shí)，對不同傳感單元所檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償或者歸一化，保證測量的準(zhǔn)確性。
[0025]本實(shí)用新型的工作過程是:
[0026]校準(zhǔn)過程開始的時(shí)候，關(guān)閉分析光源，打開校準(zhǔn)光源1，待校準(zhǔn)光源I進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，通過光纖將其發(fā)出的校準(zhǔn)譜線耦合到入射狹縫2的前端，作為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，校準(zhǔn)光源I發(fā)出的光也可以通過利用準(zhǔn)直鏡加反射鏡的方式進(jìn)行空間耦合到入射狹縫2前端，通過電機(jī)控制平面光柵4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，進(jìn)入快掃描模式，快速將要用的校準(zhǔn)譜線移動(dòng)到線陣傳感器6的傳感單元陣列的邊緣，然后通過電機(jī)控制平面光柵4，進(jìn)入慢掃描模式。在慢掃描模式中，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使校準(zhǔn)譜線緩慢移動(dòng)，依次落到線陣傳感器6的每個(gè)傳感單元上。數(shù)據(jù)采集裝置7在慢掃描過程中，對每個(gè)傳感單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。采集完成后，可以得到同一條譜線在各個(gè)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(jìn)行補(bǔ)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(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 校準(zhǔn)光源(1)，用于產(chǎn)生校準(zhǔn)譜線； 分光裝置，包括入射狹縫(2)、準(zhǔn)直鏡(3)、平面光柵(4)和聚光鏡(5)，將校準(zhǔn)譜線投落到線陣傳感器(6)上，并控制校準(zhǔn)譜線的移動(dòng)； 數(shù)據(jù)采集裝置(7)，對線陣傳感器(6)上的每個(gè)傳感器單元的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行分析，與校準(zhǔn)譜線數(shù)據(jù)比較后獲得每個(gè)傳感器單元的補(bǔ)償值，并對每個(gè)傳感器單元的測量值進(jìn)行補(bǔ)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(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)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(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括光纖，用于將校準(zhǔn)光源發(fā)出的校準(zhǔn)譜線耦合到入射狹縫前端。
【文檔編號(hào)】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