一种便携式光谱光度计的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于光谱分析仪器技术领域，特别涉及一种便携式光谱光度计。该便携式光谱光度计包括外壳，在外壳侧壁上设狭缝，在外壳内腔设平面镜，平面镜位于经狭缝入射光束的入射光路上；在外壳内腔中还设凹面镜，凹面镜包括准直凹面镜和聚焦凹面镜，准直凹面镜将入射光束准直后再次反射；在外壳内腔中还设光栅，光栅位于准直凹面镜反射光束光路上，并将准直凹面镜反射光束分光后反射，聚焦凹面镜位于光栅反射光光路上，将光栅反射光束聚焦后反射，聚焦凹面镜反射光束聚焦后会聚于外壳内腔中设置的CCD探测器上；在外壳内侧壁上涂设有氧化黑涂层。该便携式光谱光度计设计科学、结构合理、方便便捷、能有效抑制杂散光、测量精准。
【专利说明】
一种便携式光谱光度计
(一)
技术领域
[0001]本实用新型属于光谱分析仪器技术领域，特别涉及一种便携式光谱光度计。
(二)
【背景技术】
[0002]光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
[0003]现有光谱仪体积大，携带不方便，而便携式光谱仪的结构设计并非单纯的体积和尺寸上的缩小，所以除了通过限制光谱仪电路部分的芯片数量外，结构方面更需要实现减少硬件原件、降低功耗的理念，结合对光学元件口径和光路设计结构上的改进，获得一款便携式、测量精准的光谱光度计。
(三)
【发明内容】
[0004]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构合理、设计科学、方便便捷、体积小、能有效抑制杂散光、测量精准的光谱光度计，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0006]—种便携式光谱光度计，包括外壳，在外壳侧壁上开设有供光束射入的狭缝，在外壳内腔中设有一平面镜，所述平面镜位于经狭缝入射的光束的入射光路上;在外壳内腔中还设有一凹面镜，所述凹面镜包括准直凹面镜和聚焦凹面镜，准直凹面镜位于经平面镜反射的光束的反射光路上，准直凹面镜将入射的光束准直后再次反射;在外壳内腔中还设有一光栅，所述光栅位于经准直凹面镜反射光束的光路上，光栅将准直凹面镜反射光束分光后再次反射入聚焦凹面镜;在外壳内腔中还设有一 CCD探测器，聚焦凹面镜反射光束聚焦后会聚于CCD探测器上;在外壳内部的平面镜、凹面镜、光栅和CCD探测器之外的外壳内侧壁上涂设有氧化黑涂层，所述氧化黑涂层的厚度是0.2-0.5_。
[0007]所述光栅为衍射光栅。
[0008]所述入射狭缝宽0.1mm，高Imm;所述凹面镜焦距为60mm;所述光栅的光栅常数为GOCr1Iiim0
[0009]本实用新型的有益效果是:该便携式光谱光度计结构简单、使用便捷、分辨率高、测量精准，满足了现代光谱检测需求。采用非交叉对称式Czerny — Turner系统光路设计结构，光路间借仪器本身结构造成了自然光阑，使各个部分杂散光不再相互影响，有效抑制了整个系统的杂散光。入射光先经特定尺寸的狭缝均匀的照射入设狭缝，获得的光束经外壳内设置的平面镜反射后大小恰好充满凹面镜上的准直凹面镜，经准直凹面镜反射到光栅，光栅分光到凹面镜上的聚焦凹面镜上，聚焦凹面镜再将光栅反射的特定波长的光束会聚到CCD探测器，测量精准。通过将准直凹面镜和聚焦凹面镜设计为同一面镜子，减少了光度计内部元器件数量，缩小了体积。通过在光谱光度计外壳内部的一切非正常通光的零部件外部的内壁上涂设一定厚度的氧化黑涂层，减少了内壁和内部器件的反射，同时，由于采用衍射光栅代替机刻光栅，消除了可能由于光栅刻划机周期性误差造成的光栅缺陷引起的衍射主线两侧对称分布的“鬼线”，及刻划机的随机振动和刻槽反射面不完善带来的散射光。整个光谱光度计中机械元件数量少，部件调节的自由度大，体积小、轻便、携带方便。
(四)
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0011]图1为本实用新型光学色散成像模块示意图；
[0012]图2为本实用新型的结构示意图。
[0013]图中，I外壳，2狭缝，3平面镜，4准直凹面镜，5光栅，6聚焦凹面镜，7CXD探测器，8氧化黑涂层。
(五)
【具体实施方式】
[0014]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
[0015]如附图1-2所示，该便携式光谱光度计包括外壳I，在外壳I侧壁上开设有供光束射入的狭缝2，在外壳I内腔中设有一平面镜3，所述平面镜3位于经狭缝2入射的光束的入射光路上；在外壳I内腔中还设有一凹面镜，所述凹面镜包括准直凹面镜4和聚焦凹面镜6，准直凹面镜4位于经平面镜3反射的光束的反射光路上，准直凹面镜4将入射的光束准直后再次反射;在外壳I内腔中还设有一光栅5，所述光栅5位于经准直凹面镜4反射光束的光路上，光栅5将准直凹面镜4反射光束分光后再次反射入聚焦凹面镜6;在外壳I内腔中还设有一CCD探测器7，聚焦凹面镜6反射光束聚焦后会聚于CCD探测器7上;在外壳I内部的平面镜3、凹面镜、光栅5和CCD探测器7之外的外壳内侧壁上涂设有氧化黑涂层8，所述氧化黑涂层8的厚度是0.2—0.5mmο
[0016]所述光栅5为衍射光栅。
[0017]所述入射狭缝2宽0.1mm，高Imm;所述凹面镜焦距为60mm;所述光栅5的光栅常数为600—1Iiim0
[0018]工作原理:光束由宽0.1mm，高Imm的狭缝2射入，先经外壳I内部的平面镜3，由平面镜3反射入凹面镜的准直区4准直，经凹面镜的准直区4反射的光束经衍射光栅把准直光束按波长分散呈多条光束，再经凹面镜的聚焦区6在焦平面上形成一系列入射狭缝的像，焦面尺寸宽15mm，高1mm，每一点对应于某一特定波长，凹面镜的焦距为60mm，最后部分光谱的像被投射到CCD探测器7陈列上，CXD探测器检测到的光谱为380nm-760nm，通过软件处理进行光谱分析。
[0019]本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种便携式光谱光度计，包括外壳，其特征是:在外壳侧壁上开设有供光束射入的狭缝，在外壳内腔中设有一平面镜，所述平面镜位于经狭缝入射的光束的入射光路上;在外壳内腔中还设有一凹面镜，所述凹面镜包括准直凹面镜和聚焦凹面镜，准直凹面镜位于经平面镜反射的光束的反射光路上，准直凹面镜将入射的光束准直后再次反射;在外壳内腔中还设有一光栅，所述光栅位于经准直凹面镜反射光束的光路上，光栅将准直凹面镜反射光束分光后再次反射入聚焦凹面镜;在外壳内腔中还设有一 CCD探测器，聚焦凹面镜反射光束聚焦后会聚于CCD探测器上;在外壳内部的平面镜、凹面镜、光栅和CCD探测器之外的外壳内侧壁上涂设有氧化黑涂层，所述氧化黑涂层的厚度是0.2-0.5_。2.根据权利要求1所述的一种便携式光谱光度计，其特征是:所述光栅为衍射光栅。3.根据权利要求1所述的一种便携式光谱光度计，其特征是:所述入射狭缝宽0.1mm，高Imm;所述凹面镜焦距为60mm;所述光栅的光栅常数为600—Vn。
【文档编号】G01J3/28GK205426340SQ201620257379
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】刁述妍
【申请人】临沂大学