分光器制造技术

在本发明专利技术的分光器中，能够消除插入光学滤波器时的分光器的设定波长与从出口狭缝撷取的光的波长的偏离。本发明专利技术的分光器包括：框体，包括入口及出口；绕射光栅，配置于框体内，对从入口入射的光进行分光并从出口射出；光学滤波器，能够取放地插入于从绕射光栅到出口为止的光路上；旋转驱动机构，使绕射光栅旋转，以步进马达为驱动源；波长移动信息设定部，设定波长移动信息，所述波长移动信息是用于使位于规定的原点位置的绕射光栅旋转至与设定波长相对应的旋转位置为止的信息；以及波长移动控制部，对旋转驱动机构进行控制而使绕射光栅旋转直至抵达至原点为止之后，基于波长移动信息使绕射光栅旋转。

Spectroscope

【技术实现步骤摘要】
分光器
本专利技术涉及一种分光器，其组装于紫外可见光分光光度计或原子吸光分光光度计等分光光度计。
技术介绍
作为进行试样的定性与定量分析的装置，已经知道紫外可见光分光光度计、原子吸光分光光度计等分光光度计。分光光度计通过将规定波长的光照射至试样，对这时的透过光量进行测定，而求出规定波长下的吸光度，进行试样的定性与定量分析。在分光光度计中，通常使用分光器(单色仪(monochromator))，以获得规定波长的光。分光器包括：框体，包括入口狭缝(slit)及出口狭缝；绕射光栅(波长分散元件)，收容于所述框体内；以及旋转驱动机构，用于改变绕射光栅相对于光的角度，所述光是从入口狭缝入射的光；并且将从入口狭缝入射的光照射至绕射光栅，从出口狭缝只撷取经所述绕射光栅波长分散的光之中在特定的方向上行进的光。通过将绕射光栅的旋转位置(角度)调整至适当的位置，能够撷取作为目标的任意波长的光，通过使绕射光栅连续地旋转，能够获得入射光的光谱(spectrum)。在经绕射光栅波长分散，而在特定方向上行进的光中，不但包含一次的绕射光，而且包含高次绕射光。在分光光度计中，为了能够准确且高精度地进行试样的定性与定量分析，从自分光器的出口狭缝撷取的光中截止(cut)高次绕射光。并且，定期地进行性能检验(校验(validation))，用于确认波长的准确性、检测光量的准确性及直线性。在高次绕射光的截止或性能检验中是使用规定的光学滤波器，这种光学滤波器通常配置于分光器的出口狭缝与检测器之间(专利文献1)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2001-343283号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]与用于定期进行的性能检验的光学滤波器不同，用于截止高次绕射光的光学滤波器(高阶光截止滤波器(higher-orderlightcutfilter))经常用于如下的时候，即，利用分光光度计进行试样的定性与定量分析的时候。高阶光截止滤波器是使用与设定波长相应的种类的光学滤波器。因此，在分光器与检测器之间配置高阶光截止滤波器的结构中，必须准备与设定波长相应的种类的高阶光截止滤波器，需要滤波器的配置空间。与此相对，可考虑在分光器中内置多种高阶光截止滤波器，使绕射光栅与出口狭缝之间能够配置与设定波长相应的种类的光学滤波器。然而，在所述结构中，存在如下的情况：当经绕射光栅波长分散的光穿过高阶光截止滤波器而朝向出口狭缝时产生光轴的偏离。在用于分光光度计的分光器中，通常采用宽度窄的出口狭缝，以确保高波长分辨率，因此存在如下的问题：即使穿过高阶光截止滤波器的光的光轴只稍微偏离，从出口狭缝射出的光的波长也会偏离于设定波长。再者，在这里，已对在绕射光栅与出口狭缝之间配置着用于截止高阶光的光学滤波器的情况进行说明，但是所述问题在如下的情况时也会产生，如：在绕射光栅与出口狭缝之间，配置用于截止杂散光的光学滤波器等、用于截止与设定波长偏离的波长范围的光的光学滤波器的情况。本专利技术所要解决的问题是在分光器中，消除插入光学滤波器时的分光器的设定波长与从出口撷取的光的波长的偏离，所述分光器包括光学滤波器，所述光学滤波器能够取放地插入于绕射光栅与出口之间的光路上，而用于去除与设定波长偏离的波长范围的光。[解决问题的技术手段]为了解决所述问题而完成的本专利技术的分光器的特征在于包括：框体，包括入口及出口；绕射光栅，配置于所述框体内，对从所述入口入射的光进行分光并从所述出口射出设定波长的光；光学滤波器，能够取放地插入于从所述绕射光栅到所述出口为止的光路上，用于去除与所述设定波长偏离的波长范围的光；旋转驱动机构，使所述绕射光栅旋转，以步进马达(steppingmotor)为驱动源；波长移动信息设定部，设定波长移动信息，所述波长移动信息是用于使位于规定的原点位置的所述绕射光栅旋转至与所述设定波长相对应的旋转位置为止的信息；以及波长移动控制部，进行波长移动处理，所述波长移动处理是对所述旋转驱动机构进行控制，使所述绕射光栅旋转直至抵达至所述原点为止之后，基于所述波长移动信息使所述绕射光栅旋转至所述旋转位置为止。在本专利技术中，在与设定波长偏离的波长范围的光中，包括经绕射光栅波长分散的光之中在与设定波长的光不同的方向上行进的光、或者在与设定波长的光相同的方向上行进的所述光的高次绕射光、从入口入射至框体内的光在分光器内的各部进行意外的反射而产生的光(杂散光)。作为用于去除如上所述的光的光学滤波器，例如可列举只使特定的波长范围透过的带通滤波器(bandpassfilter)、用于截止高阶光的高通滤波器(highpassfilter)、或次数分离滤波器，所述次数分离滤波器是只使一次绕射光透过，而截止波长短于所述一次绕射光的高次绕射光。所述光学滤波器是使用与设定波长相应的种类的光学滤波器，因此在本专利技术中，优选的是包括滤波器插入机构，所述滤波器插入机构包括多种所述光学滤波器，选择性地将所述光学滤波器之中的一个插入至从所述绕射光栅到所述出口为止的光路上。并且，在分光器中，作为使绕射光栅旋转的旋转驱动机构的驱动源，步进马达由于体型较小，并且容易通过微型计算机进行控制，所以得到广泛使用。当从分光器撷取的光的波长与预先设定的波长(设定波长)不同时，无法在分光光度计中准确地进行试样的定性与定量分析。因此，在分光器中，对步进马达以如下的方式进行控制，以能够使绕射光栅准确地旋转至与设定波长相应的旋转位置。设置成为步进马达的动作的基准的原点(以下称为“机械原点”)及成为绕射光栅的旋转位置的基准的原点(以下称为“波长原点”)，当设定波长经切换时，暂时使绕射光栅的旋转位置返回至机械原点为止之后旋转至波长原点为止。然后，使绕射光栅旋转至与设定波长相对应的旋转位置为止。通过光电式传感器或微型开关等原点传感器来检测绕射光栅已抵达至机械原点。并且，绕射光栅抵达至机械原点之后，对步进马达赋予与从机械原点到波长原点为止的旋转角度相对应的驱动脉冲数(如后所述，这是预先测定的，为已知)。机械原点及波长原点因分光器的个体而各不相同，所以在从工厂运出产品之前，会针对每个个体探求与从机械原点到波长原点为止的绕射光栅的旋转角度相对应的步进马达的驱动脉冲数。本专利技术者经调查后获知，在分光器内的从绕射光栅到出口为止的光路上配置有所述光学滤波器时及未配置所述光学滤波器时，存在从出口射出的光的波长与设定波长偏离的情况。可认为其原因在于，因来自绕射光栅的光穿过所述光学滤波器时(严格地说，来自绕射光栅的光入射至光学滤波器时及从光学滤波器射出时)所产生的光的折射，朝向出口的光的光轴会发生偏离，由此，结果导致从出口射出的光的波长与绕射光栅的旋转位置的关系发生变化。因插入有光学滤波器而获得的设定波长与从出口射出的光的波长的偏离是产生于如下的情况，即，光学滤波器的设置角度与设计上的设置角度偏离的情况，通过修正从机械原点到波长原点为止的步进马达的驱动脉冲数、及/或从波长原点到与设定波长相对应的旋转位置为止的步进马达的驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分光器，其特征在于包括：/n框体，包括入口及出口；/n绕射光栅，配置于所述框体内，对从所述入口入射的光进行分光并从所述出口射出设定波长的光；/n光学滤波器，能够取放地插入于从所述绕射光栅到所述出口为止的光路上，用于去除与所述设定波长偏离的波长范围的光；/n旋转驱动机构，使所述绕射光栅旋转，以步进马达为驱动源；/n波长移动信息设定部，设定波长移动信息，所述波长移动信息是用于使位于规定的原点位置的所述绕射光栅，旋转至与所述设定波长相对应的旋转位置为止的信息；以及/n波长移动控制部，进行波长移动处理，所述波长移动处理是对所述旋转驱动机构进行控制，使所述绕射光栅旋转直至抵达至所述原点为止之后，基于所述波长移动信息使所述绕射光栅旋转至所述旋转位置为止。/n

【技术特征摘要】
20181109 JP 2018-2115321.一种分光器，其特征在于包括：
框体，包括入口及出口；
绕射光栅，配置于所述框体内，对从所述入口入射的光进行分光并从所述出口射出设定波长的光；
光学滤波器，能够取放地插入于从所述绕射光栅到所述出口为止的光路上，用于去除与所述设定波长偏离的波长范围的光；
旋转驱动机构，使所述绕射光栅旋转，以步进马达为驱动源；
波长移动信息设定部，设定波长移动信息，所述波长移动信息是用于使位于规定的原点位置的所述绕射光栅，旋转至与所述设定波长相对应的旋转位置为止的信息；以及
波长移动控制部，进行波长移动处理，所述波长移动处理是对所述旋转驱动机构进行控制，使所述绕射光栅旋转直至抵达至所述原点为止之后，基于所述波长移动信息使所述绕射光栅旋转至所述旋转位置为止。


2.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于包括：
滤波器插入机构，包括多种所述光学滤波器，能够选择性地将所述光学滤波器之中的一个插入至从所述绕射光栅到所述出口为止的光路上...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林智光，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP