一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪。本实用新型专利技术的通用型透射式光栅光谱仪包括：入射狭缝、光学准直透镜、衍射光栅、反射镜、聚焦透镜、转接口、探测相机和外壳；本实用新型专利技术在衍射光栅和聚焦透镜之间增加反射镜，改变光路方向，探测相机可以安装在外壳的顶板上方，从而解决了探测相机尺寸匹配、机械承重等诸多问题；由于采用了连接口，探测相机可以随意更换，能够满足不同成像速度、精度的要求，拓宽了光谱仪的适用范围，节约了更换探测相机带来的额外成本，使操作更加简单便捷，整体结构也更加紧凑、规则和美观。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光谱检测技术，具体涉及一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪。
技术介绍
光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统组成。以色散元件将辐射源的电磁辐射分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长或波段上进行强度测定。如图1所示为传统透射式光栅光谱仪的结构，当一束复合光线从左侧进入光谱仪的入射狭缝01，首先由光学准直透镜02汇聚成平行光，再通过衍射光栅03色散为分开的波长，利用每个波长离开光栅的角度不同，由聚焦透镜04成像在探测器阵列05上，得到入射复合光线的光谱成分结果。然而在以上传统的透射式光栅光谱仪结构中，由于光线离开光栅时与入射方向相比发生一定角度偏折，成像系统通常需采用垫高相机或向侧面偏折光路的方式适应光线走向。如采用在垂直平面内垫高相机的方式，对相机安装面的角度加工精度及承重强度有一定的要求，且相机尺寸需与光路高度相匹配；如采用在水平面内向侧面偏折的方式，将占用水平面内更多的空间，对于空间布置紧凑的仪器不适用。
技术实现思路
为了解决由色散元件引入的光线角度偏折在机械结构上造成的匹配及空间问题，本技术提出了一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪。本技术的探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪包括：入射狭缝、光学准直透镜、衍射光栅、反射镜、聚焦透镜、转接口、探测相机和外壳；其中，光学准直透镜、衍射光栅、反射镜和聚焦透镜设置在外壳内；在外壳的侧板设置入射狭缝；在外壳的顶板设置转接口；探测相机通过转接口安装在外壳的顶板上方；一束光从入射狭缝进入外壳，由光学准直透镜汇聚成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长，由反射镜反射后，光路沿竖直向上的方向由聚焦透镜收集，成像在探测相机上。本技术在衍射光栅和聚焦透镜之间增加反射镜，使中心波长的光轴经过反射后竖直向上，聚焦透镜呈水平安装，通过连接件与外壳的顶板或侧板连接固定；聚焦透镜与外壳上方的探测相机严格同心，以保证聚焦精度。本技术通过增加反射镜，改变光路方向，探测相机可以安装在外壳的顶板上方，从而解决了探测相机尺寸匹配、机械承重等诸多问题。在外壳的顶板上，正对聚焦透镜的位置设置开孔，开孔与聚焦透镜严格同心，转接口通过开孔安装在外壳上。转接口包括固定口、卡环和外螺纹口；其中，固定口伸入开孔内，由卡环卡在外壳的顶板上，在卡环上设置外螺纹口，探测相机通过自身顶端的内螺纹口与外螺纹口连接，转接口在开孔内旋转调整角度。在外壳的顶板上且位于开孔的旁边设置凹槽，凹槽与开孔之间由通孔连接，通孔的轴线方向与外壳的顶板平行，垂直于开孔的轴线方向，顶丝由凹槽进入通孔，顶住在开孔内的固定口，从而固定了探测相机的旋转角度。由于采用了连接口，探测相机可以随意更换，能够满足不同成像速度、精度的要求，拓宽了光谱仪的适用范围，节约了更换探测相机带来的额外成本，使操作更加简单便捷，整体结构也更加紧凑、规则和美观。本技术的优点：本技术在衍射光栅和聚焦透镜之间增加反射镜，改变光路方向，探测相机可以安装在外壳的顶板上方，从而解决了探测相机尺寸匹配、机械承重等诸多问题；由于采用了连接口，探测相机可以随意更换，能够满足不同成像速度、精度的要求，拓宽了光谱仪的适用范围，节约了更换探测相机带来的额外成本，使操作更加简单便捷，整体结构也更加紧凑、规则和美观。附图说明图1为现有技术中的透射式光栅光谱仪的示意图；图2为本技术的探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪的示意图；图3为本技术的探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪的转接口的示意图；图4为本技术的连接口固定在外壳上的局部放大的示意图。具体实施方式下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本技术。如图2所示，本实施例的探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪包括：入射狭缝1、光学准直透镜2、衍射光栅3、反射镜6、聚焦透镜4、转接口7、探测相机5和外壳8；其中，光学准直透镜2、衍射光栅3、反射镜6和聚焦透镜4设置在外壳8内；在外壳8的侧板设置入射狭缝1；在外壳8的顶板设置转接口7；探测相机5通过转接口7安装在外壳的顶板上方；一束光从入射狭缝1进入外壳8，由光学准直透镜2汇聚成平行光，再通过衍射光栅3色散为分开的波长，由反射镜6反射后，光路沿竖直向上的方向由聚焦透镜4收集，成像在探测相机5上。如图3所示，转接口7包括固定口71、卡环72和外螺纹口73；其中，固定口71伸入顶板的开孔81内，由卡环72卡在外壳的顶板上，在卡环上设置外螺纹口73，探测相机5通过自身顶端的内螺纹口与外螺纹口73连接，转接口在开孔81内旋转调整角度。在本实施例中，转接口7为C口，探测相机的顶端相应地也为C口；此处C口可被其它工业标准接口替代，依具体需要而定。如图4所示，在外壳的顶板上，正对聚焦透镜的位置设置开孔81，开孔81与聚焦透镜4严格同心，转接口7通过开孔81安装在外壳上。转接口包括固定口、卡环和外螺纹口；其中，固定口71伸入开孔内，由卡环72卡在外壳的顶板上，在卡环上设置外螺纹口73，探测相机通过自身顶端的内螺纹口与外螺纹口连接，转接口在开孔内旋转调整角度。在外壳的顶板上且位于开孔81的旁边设置凹槽82，凹槽82与开孔81之间由与顶板平行的通孔83连接，顶丝84由凹槽82进入通孔83，顶住在开孔81内的固定口71，从而固定了探测相机的旋转角度。最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本技术，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本技术不应局限于实施例所公开的内容，本技术要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪，其特征在于，所述通用型透射式光栅光谱仪包括：入射狭缝、光学准直透镜、衍射光栅、反射镜、聚焦透镜、转接口、探测相机和外壳；其中，所述光学准直透镜、衍射光栅、反射镜和聚焦透镜设置在外壳内；在外壳的侧板设置入射狭缝；在外壳的顶板设置转接口；所述探测相机通过转接口安装在外壳的顶板上方；一束光从入射狭缝进入外壳，由光学准直透镜汇聚成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长，由反射镜反射后，光路沿竖直向上的方向由聚焦透镜收集，成像在探测相机上。

【技术特征摘要】
1.一种探测相机垂直放置的通用型透射式光栅光谱仪，其特征在于，所述通用型透射式光栅光谱仪包括：入射狭缝、光学准直透镜、衍射光栅、反射镜、聚焦透镜、转接口、探测相机和外壳；其中，所述光学准直透镜、衍射光栅、反射镜和聚焦透镜设置在外壳内；在外壳的侧板设置入射狭缝；在外壳的顶板设置转接口；所述探测相机通过转接口安装在外壳的顶板上方；一束光从入射狭缝进入外壳，由光学准直透镜汇聚成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长，由反射镜反射后，光路沿竖直向上的方向由聚焦透镜收集，成像在探测相机上。2.如权利要求1所述的通用型透射式光栅光谱仪，其特征在于，所述聚焦透镜呈水平安装，通过连接件与外壳的顶板或侧板连接固定；所述聚焦透镜与外壳上方的探测相机严格同心。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：李长辉，俞玥，姜喆，席鹏，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：新型
国别省市：北京;11