光学分光装置的制作方法

本实用新型涉及光学检测，尤其涉及光学分光装置。

背景技术：

随着我国工业化进程的加速，有害气体和烟尘的排放对环境空气造成了严重污染，空气污染严重威胁着人类健康，环境空气气态污染物(SO₂、NO₂、O₃、CO)监测已刻不容缓。传统的烟气分析紫外差分吸收光谱(DOAS)系统能够同时检测SO₂、NO₂、O₃等在紫外波段有特征吸收谱的气体，为了从空间上分别不同吸收波段的紫外光，通常使用分光装置分光，但常规的分光装置的分辨率、灵敏度不足，降低了分析精度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种高分辨率、高灵敏度、紫外波段响应好的光学分光装置。

本实用新型的实用新型目的通过以下技术方案得以实现：

一种光学分光装置，所述光学分光装置包括狭缝、光栅、探测器及底座；所述光学分光装置进一步包括：

第一支座，所述第一支座呈“L”型，并固定在所述底座上，所述狭缝及光纤接头固定在所述第一支座上；

第二支座，所述第二支座设置在从所述狭缝出射光的光路上，并通过固定螺钉固定在所述底座上；所述第二支座的上部的水平截面的轮廓呈“[”型，所述光栅及其外套卡在所述“[”型结构内；所述“[”型结构的相对的两翼上具有紧钉抵住所述光栅，所述相对的两翼的连接部上的不同高度处具有调节螺钉抵住所述光栅；

第三支座，所述第三支座呈“L”型，设置在所述光栅的分光光路上，并固定在所述底座上。

根据上述的光学分光装置，优选地，所述连接部的临着所述两翼的部分镂空。

根据上述的光学分光装置，可选地，所述光纤接头通过法兰固定在所述第一支座上，狭缝压圈抵住所述狭缝并固定下狭缝窗内，所述狭缝窗与所述法兰分别处于所述支座的两侧。

根据上述的光学分光装置，可选地，所述探测器上游的光路上设置透明窗片。

根据上述的光学分光装置，优选地，所述探测器平行于所述底座平面设置。

根据上述的光学分光装置，优选地，所述第二支座上适于所述固定螺钉穿过的通孔的长度大于所述固定螺钉的外径。

根据上述的光学分光装置，优选地，从所述狭缝出射光的行进方向上，所述光栅压圈的内径逐渐变大。

根据上述的光学分光装置，可选地，所述探测器及其处理电路通过螺钉固定在所述第三支座上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.凹面光栅能量损失较少，使得进入检测器能量足够强；

2.结构紧凑，光路简单，没有经过折射，光直接由光栅进行分光；

3.增加了一个透明窗片(如石英玻璃)对检测器进行防护，检测器与保护窗片间有一定的距离，有效防止散射光进入检测器；

4.光栅的位置和角度调节方便，检测器也可以进行微调。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1为本实用新型实施例的光学分光装置的结构简图；

图2为本实用新型实施例的光学分光装置的另一结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1、2示意性地给出了本实用新型实施例的一种光学分光装置的结构简图，如图1所示，所述光学分光装置包括：

底座5，所述底座表面平整，并具有通孔；

第一支座1，所述第一支座呈“L”型，并通过定位销或螺钉等固定部件固定在所述底座上，所述狭缝及光纤接头固定在所述第一支座上；所述光纤接头通过法兰固定在所述第一支座上，狭缝压圈抵住所述狭缝并固定下狭缝窗内，所述狭缝窗与所述法兰分别处于所述支座的两侧；从所述狭缝出射光的行进方向上，所述光栅压圈的内径逐渐变大，所述连接部的临着所述两翼的部分镂空；

第二支座2，所述第二支座设置在从所述狭缝出射光的光路上，并通过固定螺钉25固定在所述底座上；所述第二支座的上部的水平截面的轮廓呈“[”型，所述光栅3及其外套31卡在所述“[”型结构内；所述“[”型结构的相对的两翼上具有紧钉24抵住所述光栅，所述相对的两翼22、23的连接部21上的不同高度处具有调节螺钉26抵住所述光栅；所述第二支座上适于所述固定螺钉穿过的通孔的长度大于所述固定螺钉的外径，使得第二支座相对底座移动，也即调整了光栅相对狭缝、探测器的距离。

第三支座4，所述第三支座呈“L”型，设置在所述光栅的分光光路上，并固定在所述底座上，具有平行于底座的通孔。所述探测器上游的光路上设置透明窗片，所述探测器平行于所述底座平面设置，所述探测器及其处理电路通过螺钉固定在所述第三支座上。被光栅分出的光穿过透明窗片、通孔后被探测器接收并转换为电信号。

上述光学分光装置的调节方法，所述调节方法为：

通过所述固定螺钉调节所述光栅相对探测器、狭缝的距离，通过所述调节螺钉调整所述光栅相对底座平面的倾斜角度，并使用紧钉固定所述光栅，通过所述第三支座上的螺钉调节所述探测器相对第三支座的位置，使得从所述狭缝出射的光直接投射到所述光栅上，空间上分开的光直接投射到所述探测器上。

实施例2：

根据本实用新型实施例1的光学分光装置及调节方法在烟气连续监测中的应用例。

如图1、2所示，在该应用例中，光栅采用凹面光栅，第二支座的相对两翼上的四个紧钉24将所述凹面光栅固定；两个调节螺钉设置在连接部的上下不同位置处，并抵住所述光栅上下方向上的不同位置；第一支座和第三支座通过定位销固定在底座上；底座上的用于固定第二支座的通孔的长度大于固定螺钉的外径，使得固定螺钉在通孔内移动并固定第二支座，从而调节第二支座即光栅相对狭缝、探测器的距离；透明窗片的材料采用石英；所述第一支座、第三支座的固定部分(临着所述底座的部分)对着所述第二支座；所述连接部的临着所述两翼的竖直方向的中间部分的部分27镂空；线阵探测器平行于底座地和电路板通过四个螺钉设置在所述第三支座上，该四个螺钉可以微调探测器相对底座的位置。

上述光学分光装置的调节方法为：

移动第二支座，并通过所述固定螺钉25将第二支座固定在底座上，通过所述调节螺钉26调整所述光栅相对底座平面的倾斜角度，并使用四个24紧钉固定所述光栅，通过所述第三支座上的螺钉调节所述探测器相对第三支座的位置，使得从所述狭缝出射的光直接投射到所述光栅上，空间上分开的光直接投射到所述探测器上。

实施例3：

根据本实用新型实施例1的光学分光装置及调节方法在烟气连续监测中的应用例。

在该应用例中，光栅采用凹面光栅，固定在第二支座的相对两翼上的两个紧钉沿着所述凹面光栅的径向设置；两个调节螺钉设置在连接部的上下不同位置处，并抵住所述光栅上下方向上的不同位置，接触点分别处于所述两个紧钉的连线的上下两侧，使得调节调节螺钉时所述光栅能够以两个紧钉的连线为轴线转动，也即光栅相对底座的角度发生变化；第一支座和第三支座通过定位销固定在底座上；底座上的用于固定第二支座的通孔的长度大于固定螺钉的外径，使得固定螺钉在通孔内移动并固定第二支座，从而调节第二支座即光栅相对狭缝、探测器的距离；透明窗片的材料采用石英；所述第一支座、第三支座的固定部分(临着所述底座的部分)对着所述第二支座；所述连接部的临着所述两翼的竖直方向的中间部分的部分镂空；线阵探测器平行于底座地和电路板通过四个螺钉设置在所述第三支座上，该四个螺钉可以微调探测器相对底座的位置。