一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，涉及光谱分析仪器技术领域，系统包括一个光学平台，光学平台上依次设置有：光源、滤光装置、第一聚焦机构、样品室、第二聚焦机构和光谱探测器；所述光源能够发出多个不同波长的近红外光，近红外光经过滤光装置后形成单色近红外光；所述第一聚焦机构对所述单色近红外光进行第一次聚焦；所述样品室设置在聚焦光斑处；所述第二聚焦机构对待测样品透射的发散近红外光进行第二次聚焦；所述光谱探测器接收并检测不同波长的近红外光谱信号。本发明专利技术实现了仪器低成本、低功耗、小型化、简单化，光照度分布较均匀，提高了近红外光谱仪的光通量，进而增大了仪器的信噪比和整体分析精度。

Optical system of small near infrared spectrometer based on compound parabolic concentrator

The invention discloses a small compound parabolic concentrator near infrared spectrometer based on optical system, relates to the technical field of spectral analysis instrument, system includes an optical platform, optical platform is provided with the light source, optical filter device, the first focusing mechanism, a sample chamber, second focusing mechanism and a detector; the light source can emit more a different wavelength of near infrared, near infrared light passes through the filter device after the formation of monochromatic near infrared; the first focusing mechanism for the first time focusing on the monochromatic near infrared; the sample chamber is arranged on the focal spot; the second focusing mechanism treated sample divergence near infrared transmission second times near focus; infrared spectrum signal of the detector receiving and detecting different wavelengths. The invention realizes the low cost, low power consumption, miniaturization and simplification of the instrument, and the illumination distribution is even, and the luminous flux of the near infrared spectrometer is improved, thereby increasing the signal-to-noise ratio and the overall analysis accuracy of the instrument.

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统
本专利技术涉及光谱分析仪器
，尤其涉及一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统。
技术介绍
基于近红外光谱技术的分析方法以快速、无损伤、无试剂、适用样品范围广、可多组分同时分析等特点，在农业、食品、石油化工、医学等领域得到了广泛的应用。当近红外光入射到待测样品后，透射光为近红外光与样品分子相互作用后的光并且携带了样品组分和结构的信息，再经过色散元件分为不同波长的单色光，由探测器接收样品光谱信号，最后利用化学计量学软件对样品的光谱进行定性、定量分析。近红外光谱分析技术是近红外光谱仪、化学计量学软件和应用模型三者的结合，而光谱仪器是该技术的基础和前提，它的性能直接影响着对光谱信号的有效分析。目前，许多国家已经建立了专门的科研团队进行相关应用领域的仪器研发，而降低仪器成本且保持足够的分析性能成为当今近红外光谱仪器研制的主导方向。近红外光谱技术在我国应用范围广、市场容量大，但是目前国内生产的近红外商用仪器还不多，大部分是国外公司产品。因此，在我国开发近红外光谱仪器基础软硬件，进行降低仪器成本、提高仪器性能等研究具有重要的现实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，其特征在于，所述系统包括一个光学平台，所述光学平台上依次设置有：光源、滤光装置、第一聚焦机构、样品室、第二聚焦机构和光谱探测器；所述光源能够发出多个不同波长的近红外光；所述滤光装置与光源对应设置，近红外光经过滤光装置后形成单色近红外光；所述第一聚焦机构对所述单色近红外光进行第一次聚焦，产生聚焦光斑；所述样品室设置在聚焦光斑处，用于放置待测样品；所述第二聚焦机构左右成非对称结构，对待测样品透射的发散近红外光进行第二次聚焦；所述光谱探测器接收并检测不同波长的近红外光谱信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，其特征在于，所述系统包括一个光学平台，所述光学平台上依次设置有：光源、滤光装置、第一聚焦机构、样品室、第二聚焦机构和光谱探测器；所述光源能够发出多个不同波长的近红外光；所述滤光装置与光源对应设置，近红外光经过滤光装置后形成单色近红外光；所述第一聚焦机构对所述单色近红外光进行第一次聚焦，产生聚焦光斑；所述样品室设置在聚焦光斑处，用于放置待测样品；所述第二聚焦机构左右成非对称结构，对待测样品透射的发散近红外光进行第二次聚焦；所述光谱探测器接收并检测不同波长的近红外光谱信号。2.根据权利要求1所述的基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，其特征在于，所述光源包括光源盘及固定在光源盘上的9个LED，9个LED排列为3×3的正方形，每个LED等间隔分布；由电路控制9个LED在不同时刻分别发出不同波长的近红外光。3.根据权利要求2所述的基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，其特征在于，所述滤光装置包括滤光片盘以及固定在滤光片盘上的9个滤光片，每个滤光片与所述每个LED一一对应设置，9个滤光片排列为3×3的正方形结构，每个滤光片等间隔分布，不同位置处的滤光片的中心波长与对应的LED的峰值波长一致。4.根据权利要求1所述的基于复合抛物面聚光器的小型近红外光谱仪光学系统，其特征在于，所述第一聚焦机构为聚焦透镜，将近红外光聚焦为比较均匀的光斑并照射到样品室中的待测样品上；所述第一聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：高静，韩光，卢启鹏，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13