This patent discloses a general modular spectrometer. Based on the splitting function of electronically controlled spectroscopic devices such as acousto-optic adjustable filters or liquid crystal adjustable filters, the patent uses a broad-spectrum light source to converge on the measured object through a concentrator and a light source beam reflector. The scattered light of the measured object is collimated through a collimating lens, and then uses an acousto-optic adjustable filter to filter the collimated light, so as to detect the spectral characteristics of the scattered light and make use of divergence. The spectral curves of the emitted light are compared with those of the standard spectral calibration plate to analyze the component information of the measured object. The patent is suitable for spectral detection and analysis. The spectrometer is a modular universal device with simple structure and simple calibration method.
【技术实现步骤摘要】
一种通用型模块化的光谱探测仪
本专利涉及一种光谱分析仪器,特别指一种通用型模块化的光谱探测仪,该专利适用于光谱检测与分析领域,特别适用于食品、药品等成份检测领域。
技术介绍
光谱仪器从其出现以来就在实验室中扮演着至关重要的角色。各类光谱分析技术被应用在过程监控、化合物识别、化学结构测定等任务中。近年来,随着各地方政府对环境/污染监控政策的日趋严厉,使得监测仪器的需求不断增加,未来光谱仪器需求的放开也成了大势所趋,其中红外光谱探测的应用最为广泛,其应用领域包括了如牛奶和粮食的食品产业、制药业、生物技术、细胞分析及塑料循环利用产业。与化学湿法和液相色谱技术相比,近红外光谱技术被认为是定量分析的理想工具,可用于过程控制,质量鉴定、探测原始材料和过程副产品、混合物的化学定量分析。红外光谱仪在其他如食品生产方面也有特殊应用,如测量啤酒中水和酒精含量,奶酪中油和水的含量及其他食品。其他应用包括了塑料处理、精细化学品、制药及农业以测量各式各样的参数。随着我国经济的迅速发展,人们的生活水平得到了很大的提高,对于食品的营养、保健及安全给予了越来越多的关注。近年来由于一系列食品原料的化学污染、畜牧业中抗生素的应用、基因工程技术的应用,使食品污染导致的食源性疾病呈上升趋势。我国三鹿奶粉事件或者说三聚氰胺食品安全事故,更是对整个食品行业甚至对中国食品和农产品加工业在世界范围的品质声誉构成了负面影响,对消费者所造成的生理和心理伤害则是无法弥补的。近红外光谱分析技术目前已经在肉类、食用油、奶制品、酒类、饮料等食品领域监察不法商贩制假掺假、预防食源性疾病、以及预防由于改变的原料、技术和 ...
【技术保护点】
1.一种通用型模块化的光谱探测仪,包括防尘遮光模块(1)、光谱分析模块(2)、数据采集与控制模块(3);其特征在于:所述的防尘遮光模块(1)为仪器上盖,盖上有可将样品放置到载物台(205)上进行探测的样品孔;所述的光谱分析模块(2)由宽光谱光源(201)、光源遮光罩(202)、光源聚光镜(203)、光源光束反射镜(204)、载物台(205)、样品光束反射镜(206)、准直透镜(207)、起偏格兰棱镜(208)、声光可调滤光器(209)、检偏格兰棱镜(210)、会聚透镜(211)、探测器(212)和光路模块底板(213)组成;光谱探测仪工作时,将待测物放置于载物台(205)上,开启宽光谱光源(201),宽光谱光源(201)出射的光线通过光源遮光罩(202)进入光源聚光镜(203)进行光束聚焦,聚焦光束经过光源光束反射镜(204)向上会聚于载物台(205)上的待测物上,产生散射光,散射光经过样品光束反射镜(206)进入准直透镜(207)准直,准直后的光经过起偏格兰棱镜(208)后形成水平或竖直方向线偏光,该线偏光经过声光可调滤光器(209)后再经过检偏格兰棱镜(210),检偏格兰棱镜(21 ...
【技术特征摘要】
1.一种通用型模块化的光谱探测仪,包括防尘遮光模块(1)、光谱分析模块(2)、数据采集与控制模块(3);其特征在于:所述的防尘遮光模块(1)为仪器上盖,盖上有可将样品放置到载物台(205)上进行探测的样品孔;所述的光谱分析模块(2)由宽光谱光源(201)、光源遮光罩(202)、光源聚光镜(203)、光源光束反射镜(204)、载物台(205)、样品光束反射镜(206)、准直透镜(207)、起偏格兰棱镜(208)、声光可调滤光器(209)、检偏格兰棱镜(210)、会聚透镜(211)、探测器(212)和光路模块底板(213)组成;光谱探测仪工作时,将待测物放置于载物台(205)上,开启宽光谱光源(201),宽光谱光源(201)出射的光线通过光源遮光罩(202)进入光源聚光镜(203)进行光束聚焦,聚焦光束经过光源光束反射镜(204)向上会聚于载物台(205)上的待测物上,产生散射光,散射光经过样品光束反射镜(206)进入准直透镜(207)准直,准直后的光经过起偏格兰棱镜(208)后形成水平或竖直方向线偏光,该线偏光经过声光可调滤光器(209)后再经过检偏格兰棱镜(210),检偏格兰棱镜(210)的方向与起偏格兰棱镜(208)的方向正交;当声光可调滤光器(209)未工作时,准直光无法通过检偏格兰棱镜(210),当声光可调滤光器(209)在某一个射频频率下工作时,某一波长的光会发生衍射,衍射光的偏振方向与检偏格兰棱镜(210)的方向一致,该衍射光经过检偏格兰棱镜(210)、会聚透镜(211)后进入探测器(212)进行光谱探测,通过改变射频驱动信号的频率来实现对不同波长的探测,从而完成散射光的光谱曲线探测;光学零件都固定在光路模块底板(213)上;所述的数据采集与控制模块(3)由电源及控制电路板(3-1)、射频功率放大器(3-2)、自备电源及相关电路(3-3)、通信接口(3-4)、电源开关(3-5)、电源接口(3-6)、散热风扇(3-7)、接插件固定座(3-8)和固定支撑模块(3-9)组成,电源及控制电路板(3-1)由电源电路(311)、FPGA电路(312)、射频驱动信号发生电路(313)、光源调节控制电路(314)、信号处理电路(315)、探测器温控电路(316)、温度信息采集电路(317)和通信电路(318)组成;其中电源电路(311)将供电转化为二次电源,满足数据...
【专利技术属性】
技术研发人员:何志平,徐睿,吴金才,王振动,郑海燕,舒嵘,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:新型
国别省市:上海,31
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