起漫反射层22衬底和试样容器双重作用；光源I和入射光阑23构成入射光路，出射光阑24和光电传感模块3构成出射光路，入射光路和出射光路共面相交；
[0042]光源I发射的光经入射光阑23入射至积分球样品室2内；
[0043]入射至积分球样品室2内的光被漫反射层22多次反射并与试样发生作用，在积分球样品室2内产生特征光谱；所产生的特征光谱经过漫反射层22的多次反射后，在出射光阑24处叠加；
[0044]叠加后的特征光谱经出射光阑24入射至光电传感模块3 ;系统依据光电传感模块3测量得到的特征光谱对试样进行分析。
[0045]实施例二
[0046]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:
[0047]当试样与入射光作用发光的机理为吸收光谱产生机理时，在光源I和入射光阑23之间、或出射光阑24和光电传感模块3之间增设一单色器，此时积分球样品室2可测量吸收光谱；
[0048]当试样与入射光作用发光的机理为焚光光谱产生机理时，在光源I和入射光阑23之间、出射光阑24和光电传感模块3之间分别增设一单色器，此时积分球样品室2可测量焚光光谱；
[0049]当试样与入射光作用发光的机理为拉曼光谱或激光诱导击穿光谱产生机理时，光源I设置为激光，出射光阑24和光电传感模块3之间增设一单色器，此时积分球样品室2可测量拉曼光谱或激光诱导击穿光谱；
[0050]当发光行为是由试样的化学反应或生物自身行为引发时，光源I和入射光阑33去除，此时积分球样品室2可测量化学发光或生物荧光。
[0051]实施例三
[0052]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:积分球样品室2内设一放置固相试样的结构，可测量光与固相试样作用产生的特征光谱。
[0053]实施例四
[0054]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:透光基底21和漫反射层22合二为一，材料采用聚四氟乙烯、或不锈钢；此时的聚四氟乙烯或不锈钢起漫反射层22和试样容器双重作用。
[0055]实施例五
[0056]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:积分球样品室2上增设了一通气端口，提高了清洗积分球内部腔室的便利性，同时还能应用于自动测量装置上，如图3、图5所示。
[0057]实施例六
[0058]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:入射光路与出射光路之间共面形成一锐角或钝角。
[0059]实施例七
[0060]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:如图4所示，积分球样品室2上布置了一个入射光阑23和四个出射光阑24，相应的光源I选用连续光源，光电传感模块3增设为四个，每个出射光阑24与光电传感模块3之间增设一特定波长的窄带滤光片，则同时可以测量四组特定波长的吸收光谱。
[0061]实施例八
[0062]本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于:在实施例一的基础上，增设了相应的自动进样与计量、高温消解、自动清洗、自动控制与计算功能后，该装置可进行水质在线监测，如图5所示。
[0063]以上显示和描述了本发明的基本构造和基本原理，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是本发明的基本构造和基本原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。
【主权项】
1.一种基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述装置由光源(I)、积分球样品室⑵及光电传感模块⑶构成； 其中，积分球样品室(2)由透光基底(21)、漫反射层(22)、入射光阑(23)、出射光阑(24)及进样口(25)构成；透光基底(21)构成积分球样品室(2)的球状腔室，位于积分球样品室(2)的内侧；漫反射层(22)涂敷在透光基底(21)的外部，位于积分球样品室(2)的外侧；光源⑴和入射光阑(23)构成入射光路，出射光阑(24)和光电传感模块(3)构成出射光路，所述入射光路和所述出射光路共面相交； 光源(I)发射的光经入射光阑(23)入射至积分球样品室(2)内； 入射至积分球样品室(2)内的光被漫反射层(22)多次反射并与试样发生作用，在积分球样品室(2)内产生特征光谱；所产生的特征光谱经过漫反射层(22)的多次反射后，在出射光阑(24)处叠加； 叠加后的特征光谱经出射光阑(24)入射至光电传感模块(3);系统依据光电传感模块(3)测量得到的特征光谱对试样进行分析。2.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述积分球样品室(2)能够测量的特征光谱包括吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱、化学发光、生物焚光。3.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述积分球样品室(2)能够测量的试样形态包括液相、气相和固相。4.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述光源(I)的工作波长包括紫外、可见光和红外。5.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述积分球样品室(2)的构成包括以下方式，透光基底(21)采用玻璃，漫反射层(22)涂敷在透光基底(21)构成的球状腔体外部；或透光基底(21)和漫反射层(22)合二为一，材料采用或聚四氟乙烯、或不锈钢；或在积分球样品室(2)的腔室内壁镀金构成反射层。6.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述入射光路与所述出射光路之间共面相交形成的角度为直角、或锐角、或钝角。7.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述积分球样品室(2)上能够布置多个入射光阑(23)或出射光阑(24)，且保证任意两个光阑对应的光路不在一条直线上。8.根据权利要求1所述的基于光学积分球的光谱测量装置，其特征在于:所述构造基础之上，能够增设采样、预处理、自动进样与计量、自动清洗及自动控制，以构成自动测量装置。
【专利摘要】本发明提供一种基于光学积分球的光谱测量装置，主要由光源、积分球样品室及光电传感模块构成。其中，积分球样品室主要由透光基底、漫反射层、入射光阑及出射光阑构成：漫反射层涂敷在由透光基底构成的球状腔体外侧，入射光路和出射光路共面相交。入射到积分球内的光被漫反射层多次反射并与试样发生作用，在积分球内部产生特征光谱；所产生的特征光谱被漫反射层多次反射后，在出射光阑处叠加并被有效的接收；同时，利用积分球还能有效的抑制由于光线形状及发散角度变化导致的测量误差。实验结果表明，同等线径条件下，本发明能将传统基于“方形”或“圆柱形”样品室的灵敏度和稳定性提高3－10倍。
【IPC分类】G01N21/31, G01N21/63, G01N21/03, G01N21/76, G01N21/64, G01N21/65
【公开号】CN105181602
【申请号】CN201510577864
【发明人】缪震华, 李观福, 殷杰, 张长林, 严鸿飞
【申请人】深圳世绘林科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月11日