专利名称：基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，属于光谱仪技术领域。
背景技术：
原子荧光光度计(光谱仪)作为一种高灵敏的毒性重金属元素检测设备，目前在食品安全、环境保护、临床检验等多个行业被广泛应用。原子荧光的工作原理是酸化过的样品溶液中的砷(As)、铅(Pb)、锑(Sb)、汞(Hg)等元素与还原剂反应，在氢化物发生系统中生成氢化物，过量氢气和气态氢化物与载气混合，进入原子化器，在特制点火装置的作用下形成火焰，使待测元素原子化。待测元素的激发光源(一般为空心阴极灯)发射的特征谱线通过聚焦，激发氩氢焰中待测物原子，得到的荧光信号被光电倍增管接收，然后经电路放大、解调，计算机数据处理得到测量结果。 现有原子荧光仪器都为非色散原子荧光光谱仪，测量被测样品的原子荧光总量，具有信号灵敏度高，检测速度快，多道同时测定等优势，但由于非色散原子荧光光谱仪光学系统存在光谱干扰问题，使得有些元素无法得到准确的测量结果。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有非色散原子荧光仪器光学系统存在光谱干扰问题，使得有些元素无法得到准确的测量结果的问题，进而提供一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，包括色散原子荧光检测系统和非色散原子荧光检测系统，所述色散原子荧光检测系统包括激发光源、原子化器、单色器、第一光学系统和第三光学系统，以原子化器为中心，激发光源和单色器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和单色器之间的光路上设有第三光学系统。所述激发光源经第一光学系统聚焦到原子化器上，被激发原子荧光经第三光学系统聚焦到单色器。所述非色散原子荧光检测系统包括激发光源、原子化器、检测器、第一光学系统和第二光学系统，以原子化器为中心，激发光源和检测器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和检测器之间的光路上设有第二光学系统；所述激发光源经第一光学系统聚焦到原子化器上，被激发原子荧光经第二光学系统聚焦被检测器接收。本实用新型具有以下优点本实用新型基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪保留了非色散原子荧光检测系统，在被测样品无光谱干扰情况下发挥其高灵敏度优势，加入目前原子荧光所使用的多种原子荧光灯，可同时测量多种有害重金属元素。本实用新型色散原子荧光检测系统采用全反射的单色器，通过数字微镜技术测量不同元素谱线实现全谱功能，彻底解决目前原子荧光无法克服的缺陷。本实用新型实现原子荧光信号的全谱、多通量、多信息快速检测，提升了原子荧光技术的科学性，提高了原子荧光技术的可靠程度和分析结果的准确度。
图I是本实用新型基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪的结构示意图；图2是本实用新型基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪单色器光路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不仅限于下述实施例。如图I所示，本实施例所涉及的一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，包 括色散原子荧光检测系统和非色散原子荧光检测系统，所述色散原子荧光检测系统包括激发光源I、原子化器2、单色器4、第一光学系统5和第三光学系统7，以原子化器2为中心，激发光源I和单色器4分别与原子化器2相对应，激发光源I和原子化器2之间的光路上设有第一光学系统5，原子化器2和单色器4之间的光路上设有第三光学系统7 ;所述激发光源I经第一光学系统5聚焦到原子化器2上，被激发原子荧光经第三光学系统7聚焦到单色器4。所述非色散原子荧光检测系统包括激发光源I、原子化器2、检测器3、第一光学系统5和第二光学系统6，以原子化器2为中心，激发光源I和检测器3分别与原子化器2相对应，激发光源I和原子化器2之间的光路上设有第一光学系统5，原子化器2和检测器3之间的光路上设有第二光学系统6 ;所述激发光源I经第一光学系统5聚焦到原子化器2上，被激发原子荧光经第二光学系统6聚焦被检测器3接收。所述单色器4包括狭缝11、光栅12、数字微镜阵列13、凹面反光镜14和光电检测器15，荧光信号首先通过狭缝11，再经光栅12聚焦到数字微镜阵列13上，由已知被测元素的波长找到相应微镜单元，将此波长光信号反射到凹面反光镜14上，再聚焦到光电检测器15进行信号检测。所述数字微镜阵列13是用数字电压信号控制微小镜子的翻转来实现光学功能的
>J-U ρ α装直。所述色散原子荧光检测系统的激发光源I与原子化器2之间的光路与所述原子化器2与单色器4之间的光路存在角度，所述角度小于等于90°。所述非色散原子荧光检测系统的激发光源I与原子化器2之间的光路与所述原子化器2与检测器3之间的光路存在角度，所述角度小于等于90°。工作原理如图I和图2所示，待测元素的激发光源I发射的特征谱线通过第一光学系统5聚焦，激发原子化器2氩氢焰中的待测原子，(I)无光谱干扰时，得到的荧光信号经第二光学系统6聚焦被检测器3接收检测；(2)存在光谱干扰时，得到的荧光信号经第三光学系统7聚焦到单色器4的狭缝11处，经单色器4的光栅12分光、聚焦到数字微镜阵列(DMD) 13上，由已知被测元素的波长找到相应微镜单元，将此波长光信号反射到凹面反光镜14上，再聚焦到光电检测器15进行信号检测。本实用新型采用具有高信噪比、单检测器多通道同时检测能力等优势的数字微镜技术，既实现了光谱干扰条件下，很好地解决待测元素测量结果准确性的问题，又保留了原有非色散原子荧光高灵敏度的优势，两种技术的结合提高了原子荧光光谱仪的实用性。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，这些具体实施方式
都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，包括色散原子荧光检测系统和非色散原子荧光检测系统，其特征在于，所述色散原子荧光检测系统包括激发光源、原子化器、单色器、第一光学系统和第三光学系统，以原子化器为中心，激发光源和单色器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和单色器之间的光路上设有第三光学系统；所述激发光源经第一光学系统聚焦到原子化器上，被激发原子荧光经第三光学系统聚焦到单色器；所述非色散原子荧光检测系统包括激发光源、原子化器、检测器、第一光学系统和第二光学系统，以原子化器为中心，激发光源和检测器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和检测器之间的光路上设有第二光学系统；所述激发光源经第一光学系统聚焦到原子化器上，被激发原子荧光经第二光学系统聚焦被检测器接收。
2.根据权利要求I所述的基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，其特征在于，所述单色器包括狭缝、光栅、数字微镜阵列、凹面反光镜和光电检测器，荧光信号首先通过狭缝，再经光栅聚焦到数字微镜阵列上，由已知被测元素的波长找到相应微镜单元，将此波长光信号反射到凹面反光镜上，再聚焦到光电检测器进行信号检测。
3.根据权利要求2所述的基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，其特征在于，所述数字微镜阵列是用数字电压信号控制微小镜子的翻转来实现光学功能的装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，其特征在于，所述色散原子荧光检测系统的激发光源与原子化器之间的光路与所述原子化器与单色器之间的光路存在角度，所述角度小于等于90°。
5.根据权利要求1、2或3所述的基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，其特征在于，所述非色散原子荧光检测系统的激发光源与原子化器之间的光路与所述原子化器与检测器之间的光路存在角度，所述角度小于等于90°。
专利摘要本实用新型提供了一种基于数字微镜阵列全谱原子荧光光谱仪，所述色散荧光检测系统以原子化器为中心，激发光源和单色器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和单色器之间的光路上设有第三光学系统；所述非色散荧光检测系统以原子化器为中心，激发光源和检测器分别与原子化器相对应，激发光源和原子化器之间的光路上设有第一光学系统，原子化器和检测器之间的光路上设有第二光学系统。本实用新型保留了非色散原子荧光检测系统，在被测样品无光谱干扰情况下发挥其高灵敏度优势，同时色散荧光检测系统采用全反射的单色器，通过数字微镜技术测量不同元素谱线实现全谱功能，提高了分析结果的准确度。
文档编号G01N21/64GK202661382SQ20122029392
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者邓丽娜, 刘明春, 赵小刚, 刘清振 申请人:北京锐光仪器有限公司