一種近紅外光譜儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是一種應用在各種分析領域的裝置，具體地涉及一種近紅外光譜儀。
【背景技術】
[0002]目前，在近紅外光譜應用中，光譜分辨率不再是衡量儀器性能的重要指標；更重要的是儀器的信噪比和穩(wěn)定性，其主要表現(xiàn)為吸光度的準確性與穩(wěn)定性。
[0003]近紅外適合分析含C-H，0-H, N-H等基因化合物，可使用較長的光程(約1至100mm),樣品不經稀釋就可直接測量，操作方便，衡量污染對測量的干擾不大。近紅外可以用光纖傳輸，給過程分析提供有利條件。化學計量學用于近紅外光譜分析，能同時得到樣品的多種性質數(shù)據(jù)，如測定汽油，僅需測定一張汽油光譜圖就可以計算出其辛烷值，各流程數(shù)據(jù)，烴族組成等多種數(shù)據(jù)。因此具有快速和高效的特點，它的應用可帶來分析工作效率的革命；另一方面，用于在線控制分析，可以保證生產裝置平穩(wěn)運行和產品質量卡邊控制從而獲得巨大經濟效益和社會效益。
[0004]該技術已廣泛應用于在各領域(農業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)、生物、醫(yī)學、石油化工等)，是分析領域最為活躍的熱點。因此無論是從科研與生產對近紅外分析的需求，還是對我國分析儀器制造技術發(fā)展來講，研制開發(fā)近紅外分析技術都具有重要意義。
[0005]國際上，近紅外光譜儀產品以F T類型居多，大多是F T中紅外光譜儀產品的延伸，分辨率和靈敏度較高；其中，干涉儀有移動部件，具有易損和不穩(wěn)定的傾向。還有二極管陣列和聲光近紅外光譜儀，特點是無移動部件，穩(wěn)定和掃描速度快，分辨率不如F T類型的高；上述各產品價格均較高。參考中國發(fā)明專利，專利號為2 00710157120.2,其公開了一種近紅外光源與準直透鏡配合近年來，半導體光電器件如C C D，電荷注入器件(C I D)和電荷轉移器件(C T D)等技術的迅速發(fā)展特變別引人注目，具有靈敏度高，掃描速度快和價格合理等優(yōu)點，也在光譜如啦曼光譜、原子發(fā)射光譜、發(fā)光光譜和電泳檢測等方面作為檢測器獲得了廣泛應用。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種近紅外光譜儀；本發(fā)明采用電荷耦合器件(CCD)作為核心檢測器件，具有結構簡單，無可移動光學部件，性能穩(wěn)定和掃描速度快等的特點。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。
[0008]本發(fā)明一種近紅外光譜儀，主要包括:光源、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第一準直鏡、第二準直鏡、第一透鏡、第二透鏡、樣品池、光柵、夾縫、球面鏡、CCD檢測器、A/D轉換器、PC機、打印機，其結構要點是:光源發(fā)出光束經過第一準直鏡射出平行豎直的光線，照射在第一反射鏡上，經過第一反射鏡的反射射出，直接射在第一透鏡上變成匯聚的光線，再通過樣品池的處理射出交叉發(fā)散的光線，交叉發(fā)散的光線直接照射在第二透鏡上，通過第二透鏡的處理再變成匯聚的光，透過夾縫再照射在第二反射鏡上；由第二反射鏡反射照在第二準直鏡上，反射出的光線再經過光柵和球面鏡的反射處理，最后由CCD檢測器的處理，產生電信號，電信號由A/D轉換器轉化為數(shù)字信號，數(shù)字信號給PC機，在經過打印機打印出成像圖像。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的CCD檢測器采用多級穩(wěn)壓和濾波電路，為光源提供了高度穩(wěn)定的電源，其電壓波動在0.05%以內。
[0009]進一步地，本發(fā)明采用半導體制冷手段保持CCD檢測器在恒溫下工作，循環(huán)冷卻水對半導體芯片散熱處理。
[0010]本發(fā)明的有益效果是。
[0011]本發(fā)明采用電荷耦合器件(CCD)為檢測器件的一種近紅外光譜儀，本發(fā)明具有結構簡單，無可移動光學部件，性能穩(wěn)定和掃描速度快的特點；采用CCD器件作為近紅外光譜檢測器具有低噪聲和靈敏度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種近紅外光譜儀的結構示意框圖。
[0013]其中，1為光源、2為第一準直鏡、3為第一反射鏡、4為第一透鏡、5為樣品池、6為第二透鏡、7為夾縫、8為第二反射鏡、9為第二準直鏡、10為光柵、11為球面鏡、12為第三反射鏡、13為C C D檢測器、14為A / D轉換器、15為P C機、1 6為打印機。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明一種近紅外光譜儀的結構示意框圖。圖中包括:光源1、第一反射鏡3、第二反射鏡8、第三反射鏡1 2、第一準直鏡2、第二準直鏡9、第一透鏡4、第二透鏡6、樣品池5、光柵1 Q、夾縫7、球面鏡1 1、(XD檢測器1 3、A/D轉換器1 4、PC機1 5、打印機1 6，其結構要點是:光源1發(fā)出光束經過第一準直鏡2射出平行豎直的光線，照射在第一反射鏡3上，經過第一反射鏡3的反射射出，直接射在第一透鏡4上變成匯聚的光線，再通過樣品池5的處理射出交叉發(fā)散的光線，交叉發(fā)散的光線直接照射在第二透鏡6上，通過第二透鏡6的處理再變成匯聚的光，透過夾縫7再照射在第二反射鏡8上；由第二反射鏡8反射照在第二準直鏡9上，反射出的光線再經過光柵1 0和球面鏡1 1的反射處理，最后由C⑶檢測器1 3的處理，產生電信號，電信號由A/D轉換器1 4轉化為數(shù)字信號，數(shù)字信號給PC機1 5，在經過打印機1 6打印出成像圖像。
[0015]本發(fā)明所述的CCD檢測器1 3采用多級穩(wěn)壓和濾波電路，為光源提供了高度穩(wěn)定的電源，其電壓波動在0.05%以內；并且采用半導體制冷手段保持CCD檢測器1 3在恒溫下工作，循環(huán)冷卻水對半導體芯片散熱處理。
【主權項】
1.一種近紅外光譜儀，其中包括:光源(1 )、第一反射鏡(3 )、第二反射鏡(8 )、第三反射鏡(1 2 )、第一準直鏡(2 )、第二準直鏡(2 )、第一透鏡(4 )、第二透鏡(6 )、樣品池(5)、光柵(1 0 )、夾縫(7)、球面鏡(1 1)、CCD檢測器(1 3)、A/D轉換器(1 4)、PC機(1 5)、打印機(1 6)，其特征在于:光源(1)發(fā)出光束經過第一準直鏡(2)射出平行豎直的光線，照射在第一反射鏡(3)上，經過第一反射鏡(3)的反射射出，直接射在第一透鏡(3 )上變成匯聚的光線，再通過樣品池(5 )的處理射出交叉發(fā)散的光線，交叉發(fā)散的光線直接照射在第二透鏡(6 )上，通過第二透鏡(6 )的處理再變成匯聚的光，透過夾縫(7 )再照射在第二反射鏡(8 )上；由第二反射鏡(8 )反射照在第二準直鏡上，反射出的光線再經過光柵(1 0)和球面鏡(1 1)的反射處理，最后由(XD檢測器(1 3)的處理，產生電信號，電信號由A/D轉換器(1 4)轉化為數(shù)字信號，數(shù)字信號給PC機(1 5)，在經過打印機(1 6)打印出成像圖像。2.根據(jù)權利要求1所述的一種近紅外光譜儀，其特征在于:所述的(XD檢測器(13 )采用多級穩(wěn)壓和濾波電路，為光源提供了高度穩(wěn)定的電源，其電壓波動在0.05%以內。3.根據(jù)權利要求2所述的一種近紅外光譜儀，其特征在于:本發(fā)明采用半導體制冷手段保持C⑶檢測器(13)在恒溫下工作，循環(huán)冷卻水對半導體芯片散熱處理。
【專利摘要】一種近紅外光譜儀。本發(fā)明包括光源、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第一準直鏡、第二準直鏡、第一透鏡、第二透鏡、樣品池、光柵、夾縫、球面鏡、CCD檢測器、A/D轉換器、PC機、打印機；光源發(fā)出光束經過第一準直鏡射出平行豎直的光線，照射在第一反射鏡上，經過第一反射鏡的反射射出，直接射在第一透鏡上變成匯聚的光線，再通過樣品池的處理射出交叉發(fā)散的光線，交叉發(fā)散的光線直接照射在第二透鏡上，通過第二透鏡的處理再變成匯聚的光，透過夾縫再照射在第二反射鏡上；由第二反射鏡反射照在第二準直鏡上，反射出的光線再經過光柵和球面鏡的反射處理，最后由CCD檢測器處理。
【IPC分類】G01J3/28
【公開號】CN105371950
【申請?zhí)枴緾N201410427765
【發(fā)明人】田榮俠
【申請人】田榮俠
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月28日