专利名称：机械扫描式高速光谱采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械扫描式高速光谱采集装置。
光谱分析在科研、环保等众多领域有着广泛的应用，其中的光谱采集装置又起着重要的作用。目前常用的高速采集装置多为在光谱仪的光路中设置移动式多条狭缝及光电倍增管，其中，多条狭缝是被均匀安装在与转动轴同轴的圆盘盘面上的，该盘面上还洞穿有与光电开关配套的定位用同步孔。这种装置的不足之处是，首先，同步孔定位精度较差，造成每条狭缝的起始采集点发生“抖晃”，其次，每条狭缝只有起始点一个同步信号，其后续的数据的采集处于“盲目”状态，再次，由于圆盘不可避免地存在着转动不均匀问题，这就易造成每个数据的采集定位误差将较大；另外，安装在圆盘盘面上的狭缝，在途径窗口时会有细微的倾斜，这也增加了采集的误差，并降低了光谱边缘部分的分辩率。
本实用新型的目的是提供一种精度高的机械扫描式高速光谱采集装置。
为实现上述目的，本实用新型包括光路上依次设置的与转动轴随动的多条狭缝、窗口处的光电倍增管，特别是转动轴的一端为光电轴角编码器、另一端为转桶，狭缝置于转桶的桶壁上，转桶内的光路上置有反射镜。
作为本实用新型的进一步改进，所述的反射镜为两只均与光路呈45度的平面反射镜；所述的转动轴经传动带与同步电机相连接；所述的狭缝为20条；所述的狭缝与转动轴的轴向平行。
采用这样的结构后，由于光电轴角编码器和其上置有狭缝的转桶均与转动轴同轴，故光电轴角编码器输出的零位脉冲和计数脉冲即可作为每条狭缝的光谱采集起动信号，并且每个数据的采集都有计数脉冲提供“定位”，既避免了同步孔定位精度差的问题，又使狭缝所在的转桶的转动不均匀所引起的采集定位误差被消除；又由于狭缝是在转桶的桶壁上，且又与转动轴的轴向相平行，从而避免了因狭缝的位态而增加的采集误差；再由于转动轴是经传动带与同步电机相连接的，通过改变转动轴与同步电机的传动比，可较方便地改变采集的速率。另外，还采用了单片机对光电轴角编码器的输出信号进行处理，使其更方便与计算机数据采集卡相连接。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1是本实用新型的一种基本结构示意图。
参见图1，壳体1上开有10×25毫米的窗口2，光电倍增管3置于窗口2处的光路9上。壳体1上装有转动轴5和转速为1500转/分的同步电机8，转动轴5与同步电机8间通过传动比为5比1的传动带7相连接。转动轴5的一端为光电轴角编码器6、另一端为转桶10，其中，转桶10的直径为169毫米，20条狭缝11均匀分布在转桶10的桶壁上，该桶壁位于射向窗口2的光路9上。在转桶10与窗口2间的光路9上还置有两只均与光路9呈45度角设置的平面反射镜4。
使用时，只需接通电源和输入待采集的光信号，即可从光电倍增管3上获所测的光谱信号。
权利要求1.一种机械扫描式高速光谱采集装置，包括光路(9)上依次设置的与转动轴(5)随动的多条狭缝(11)、窗口(2)处的光电倍增管(3)，其特征在于转动轴(5)的一端为光电轴角编码器(6)、另一端为转桶(10)，狭缝(11)置于转桶(10)的桶壁上，转桶(10)内的光路(9)上置有反射镜(4)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是反射镜(4)为两只均与光路(9)呈45度的平面反射镜。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是转动轴(5)经传动带(7)与同步电机(8)相连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是狭缝(11)为20条。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征是狭缝(11)与转动轴(5)的轴向平行。
专利摘要本实用新型公开了一种机械扫描式高速光谱采集装置。它包括光路上依次设置的与转动轴随动的多条狭缝、窗口处的光电倍增管,特别是转动轴的一端为光电轴角编码器、另一端为转桶,狭缝置于转桶的桶壁上,转桶内的光路上置有反射镜。它具有测量精度高、可方便地改变采集的速率的特点,对需高速大容量采集光谱数据的场合特别有用,尤其适用于大气污染监测的长光程差分吸收测量系统中。
文档编号G01J3/06GK2454767SQ0026706
公开日2001年10月17日 申请日期2000年12月19日 优先权日2000年12月19日
发明者鲍健, 高立新, 章国灿, 熊鲁源 申请人:中国科学院安徽光学精密机械研究所