宽光谱组合光源装置的制作方法

专利名称：宽光谱组合光源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学测定仪中的光源装置，尤其涉及一种辐射光谱范围涵盖紫外、可见和近红外的宽光谱组合光源装置。
背景技术：
在传统的光谱范围涵盖紫外、可见和近红外的光学测定仪中，通常采用具有紫外-可见工作区的氖灯和具有可见-近红外工作区的钨灯二种光谱辐射源，并且通过机械光学切换装置来衔接和获取所需被测光谱区域，即紫外--可见-近红外的连续光谱。但这种机械光学切换方法存在光轴调整困难、热稳定性差、容易产生光谱接口且在整个光谱覆盖区内辐射能量不均衡等缺陷。此外，切换机构本身的结构亦复杂，故障率高。由此导致仪器的测量性能和使用寿命均无法提高。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽光谱组合光源装置，其无需机械光学切换装置即可获得大范围且能量较为均衡的辐射光谱，从而提高仪器测量的稳定性和准确度以及仪器的使用寿命。
本实用新型是这样实现的一种宽光谱组合光源装置，包含内部开设有腔体的氘灯座，其侧面开设与腔体贯通并互相面对的前端口和后端口；固定于腔体内的穿孔阴极氘灯，其阴极中心孔的位置使得从后端口沿垂直于腔体轴线方向射入的光束可以穿过阴极中心孔后经前端口出射；固定于氘灯座后端口的钨灯座；固定于钨灯座内并且面对氘灯座后端口的透镜，其光轴与氘灯光轴重合；以及固定于钨灯座内透镜后方的集光钨灯，其光轴与透镜的光轴重合。
比较好的是，在上述宽光谱组合光源装置中，所述前端口呈凸台状并且具有安装滤光片的接口。
比较好的是，在上述宽光谱组合光源装置中，所述钨灯座通过螺钉固定于氘灯座上从而可以对钨灯和透镜光轴进行微调。
比较好的是，在上述宽光谱组合光源装置中，所述氘灯座外表面设置散热条。
比较好的是，在上述宽光谱组合光源装置中，所述氘灯座的上端面开设定位销以确定穿孔阴极氘灯的安装位置。
采用上述结构的宽光谱组合光源装置通过将两种光源集成在一起同时发光并且发射的光束共轴，提供了宽辐射光谱，从而避免了光学机械切换，提高了仪器的可靠性和准确度。此外，由于两种光源安装在具有散热功能的封闭式灯座内，减少了由热源气流形成的光折射干扰，提高了仪器的测量稳定性。最后，通过采用微调光轴的同轴光安装设计，简化和方便了装配和维修时麻烦的光轴调整。


通过
以下结合附图对本实用新型较佳实施例的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、特征和优点，其中图1为本实用新型宽光谱组合光源装置的示意图。
图2为本实用新型宽光谱组合光源装置前端口的剖面示意图。
具体实施方式
以下借助附图描述本实用新型的较佳实施例。
如图1所示，本实用新型的宽光谱组合光源装置包括长寿命的穿孔阴极氘灯1、长寿命的集光钨灯2、透镜3、固定钨灯2和透镜3的钨灯座4和氘灯座5。
氘灯座5内部开设一个可容纳氘灯1的圆柱形腔体5a作为氘灯的气流隔室，其上端面边缘开设定位销5b和若干螺孔5c，侧面开设两个与圆柱形腔体5a贯通并互相面对的前后端口(其中一个未画出)，前端口为光束出射的端口，后端口为可安装钨灯座4的入射光束端口(图1中为5d)。为了防止热气流的扰动，如图2所示，氘灯座5靠近前端口5e的外表面呈凸台状，而且端口内提供安装滤光片的接口以在必要时加装滤光片。这里两个端口互相面对的含义是，沿垂直于圆柱形腔体5a轴线方向从其中一个端口入射的光束可以从另一个端口出射。氘灯座5的侧面呈散热条形状，并且内部腔体可以被下面将要描述的氘灯1和钨灯座4封闭，因此一方面能够更好地散发光源发出的热量，另一方面可减少因热源气流形成的光折射干扰，从而提高了仪器的测量稳定性。
氘灯1上端面1a大于圆柱形腔体5a的端面面积，其上与定位销5b和若干螺孔5c对应的位置处开设螺孔1b，因此氘灯1在圆柱形腔体5中的左右旋向位置由定位销5b确定，并且可用插入螺孔1b和5c的螺钉紧固在氘灯座5上。安装在氘灯座5上的氘灯1的光轴应确保垂直于圆柱形腔体5a的轴线，并且阴极中心孔1c的位置使得后端口沿垂直于圆柱形腔体5a轴线方向射入的光束可以穿过阴极中心孔1c后经前端口出射，换句话说，应保证氘灯1发射的光束与沿垂直于圆柱形腔体5a轴线方向从后端口射入的光束重叠。显然，这是不难做到的，例如在氘灯1长度和阴极中心孔1c位置一定的情况，只要在氘灯座5侧面合适的位置开设端口即可，而且利用定位销5b可以容易地确定氘灯1的安装位置。
如图1所示，钨灯座4通过螺钉固定方式被固定于氘灯座5的端口5d上。钨灯座4的前端安装有透镜3，其面对端口5d并且光轴与圆柱形腔体5a的轴线垂直，因此与氘灯1的光轴重合。钨灯2通过螺母6固定于钨灯座5内部透镜3的后方，其光轴与透镜3的光轴重合，因此也与氘灯1的光轴重合。利用螺钉可以对钨灯座的光轴进行微调以使钨灯2和透镜3的光轴与氘灯1的光轴重合，这种带有微调同轴光的安装设计结构可简化和方便装配和维修时麻烦的光轴调整。
在上述宽光谱组合光源装置中，氘灯座5的腔体5a呈圆柱形，但是实际上腔体也可以采用其它的形状，它们对于本实用新型的技术效果没有实质性的影响。
在工作时，如果要同时获得氘灯和钨灯辐射光谱，则可以同时点亮两个光源。此时，氘灯1的光束由阴极中心孔1c向两个端口射出，而钨灯2的光束经透镜3准直后由入射光束端口5d进入圆柱形腔体5a，并且穿越氘灯1的阴极中心孔1c后从出射光束端口射出。由于氘灯1与钨灯2的光轴重合，因此两种光源的辐射光复合后形成叠加并可获得一拓宽的连续光谱，光谱范围为190～2500nm且辐射能量较为均衡，特别是在330nm～400nm处，这有效地减少了杂散光的影响，从而提高了仪器测量的稳定性、准确度和仪器的使用寿命。
值得指出的是，本实用新型的宽光谱组合光源装置并不局限于上述较佳实施例的紫外可见近红外测定仪中，实际上还可推广应用于其他需要双光源组合形成宽光谱的光学测定仪，只要光源具有上述较佳实施例中的结构特点即可，而且凡本领域内技术人员所熟知的其它简单结构变换也均落在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围和精神由所附权利要求限定。
权利要求1.一种宽光谱组合光源装置，其特征在于，包含内部开设有腔体的氘灯座，其侧面开设与腔体贯通并互相面对的前端口和后端口；固定于腔体内的穿孔阴极氘灯，其阴极中心孔的位置使得从后端口沿垂直于腔体轴线方向射入的光束可以穿过阴极中心孔后经前端口出射；固定于氘灯座后端口的钨灯座；固定于钨灯座内并且面对氘灯座后端口的透镜，其光轴与氘灯光轴重合；以及固定于钨灯座内透镜后方的集光钨灯，其光轴与透镜的光轴重合。
2.如权利要求1所述的宽光谱组合光源装置，其特征在于，所述前端口呈凸台状并且具有安装滤光片的接口。
3.如权利要求1或2所述的宽光谱组合光源装置，其特征在于，所述钨灯座通过螺钉固定于氘灯座上从而可以对钨灯和透镜光轴进行微调。
4.如权利要求3所述的宽光谱组合光源装置，其特征在于，所述氘灯座外表面设置散热条。
5.如权利要求4所述的宽光谱组合光源装置，其特征在于，所述氘灯座的上端面开设定位销以确定穿孔阴极氘灯的安装位置。
专利摘要本实用新型提供一种宽光谱组合光源装置，其无需机械光学切换装置即可获得大范围且能量较为均衡的辐射光谱，从而提高仪器测量的稳定性和准确度以及仪器的使用寿命。该宽光谱组合光源装置包含内部开设有腔体的氘灯座，其侧面开设与腔体贯通并互相面对的前端口和后端口；固定于腔体内的穿孔阴极氘灯，其阴极中心孔的位置使得从后端口沿垂直于腔体轴线方向射入的光束可以穿过阴极中心孔后经前端口出射；固定于氘灯座后端口的钨灯座；固定于钨灯座内并且面对氘灯座后端口的透镜，其光轴与氘灯光轴重合；以及固定于钨灯座内透镜后方的集光钨灯，其光轴与透镜的光轴重合。
文档编号G01J3/00GK2622685SQ03232160
公开日2004年6月30日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日
发明者吴树恩 申请人:上海棱光技术有限公司