本实用新型专利技术公开了一种样品室温度可控的分光光度计。从灯源发出的宽光谱光束，经双调制盘、单色仪、滤光片、偏振器变成单光波长偏振光束，经加热装置变成探测光射入光电探测器；加热装置定位在可旋转的样品台上，样品台通过转轴与探测器转臂相连，光电探测器在探测器转臂的另一侧，探测器转臂通过步进电机驱动，光度计由控制器控制；本实用新型专利技术解决了一般的分光光度计无法测量某一恒定温度下光学样品透、反射特性或透、反射特性随温度变化的难题。该装置适用于对使用温度要求较高的光学元件如光学薄膜等的透、反射率测量。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种样品室温度可控的分光光度计。
技术介绍
光学元件的透射率或反射率可以通过分光光度计进行测量。分光光度计由灯源、单色仪和探测器等组成。工作时，光源发出的光束经单色仪后变为单波长光，然后由探测器测量单波长光通过光学元件或被光学元件反射后的光能量，得到光学元件透射率或反射率。一般的光学元件的透射率和反射率被认为是恒定的。这主要是由于一般光学元件在常温下使用。因此在分光光度计中光学样品的温度时不加控制的，是随着环境温度的变化而变化。但在实际应用中，当光学元件的使用温度和环境温度相差较大时，其透射率和反射率将不再是恒定的。特别是对于一些光学薄膜，常温下的光谱透射率和高温下的光谱透射率有很大的差别，因此对于这些在高温下使用的光学薄膜需要测量实际使用温度下的透、反射率。另外对于一些新型的光学元件，如液晶光学元件等，他们的透、反射率对温度的变化较敏感，因此需要把样品恒定在某一个温度下进行测量。这些在不同温度下的光学性能用常规的分光光度计是无法测量的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种样品室温度可控的分光光度计。样品室温度可控的分光光度计从灯源发出的宽光谱光束，经双调制盘、单色仪、滤光片、偏振器变成单光波长偏振光束，经加热装置变成探测光射入光电探测器；加热装置定位在可旋转的样品台上，样品台通过转轴与探测器转臂相连，光电探测器在探测器转臂的另一侧，探测器转臂通过步进电机驱动，光度计由控制器控制；加热装置具有加热装置底盘，在加热装置底盘上依次连接有陶瓷垫片、加热底座，在加热底座内设有加热管、热电偶，陶瓷垫片、加热底座外侧设有隔热罩，热电偶、加热管分别与加热控制器相连。本技术利用一加热装置测定光学元件在不同温度、不同入射角度、不同偏振状态下的透射率、反射率与波长之间的关系曲线。与现有的分光光度计相比，本技术解决了在高温使用下的光学元件实际使用时的透、反射率测量的难题。另外对于一些新型的光学元件，如液晶光学元件等，它们的透、反射率对温度的变化较敏感，因此需要把样品恒定在某一个温度下进行测量。这些在不同温度下的光学性能用常规的分光光度计是无法测量的。附图说明图1是样品室温度可控的分光光度计结构示意图； 图2是本技术的加热平台结构示意图；图3是本技术的加热控制电路示意图；图4是本技术的探测器转动机构示意图；图5是本技术的探测器信号处理电路示意图。具体实施方式如图1、2所示，从灯源1发出的宽光谱光束，经双调制盘2、单色仪3、滤光片4、偏振器5变成单光波长偏振光束，经加热装置9变成探测光射入光电探测器12；加热装置9定位在可旋转的样品台10上，样品台10通过转轴与探测器转臂14相连，光电探测器12在探测器转臂14的另一侧，探测器转臂14通过步进电机13驱动，光度计由控制器控制；加热装置9具有加热装置底盘9.4，在加热装置底盘9.4上依次连接有陶瓷垫片9.3、加热底座9.2，在加热底座9.2内设有加热管9.5、热电偶9.6，陶瓷垫片9.3、加热底座9.2外侧设有隔热罩9.1，热电偶9.6、加热管9.5分别与加热控制器19相连。光电探测器12设有光电倍增管12.1、硫化铅探测器12.2和积分球12.3。控制器设有探测器控制模块16与系统控制模块15，系统控制模块15经I/O卡17与计算机18相连。灯源1具有金属卤钨物灯1.1和氘灯1.2。如图3所示，加热控制器19依次连接的变压器19.1、可控硅调功模块19.8、加热管19.7、热电偶19.2、前置信号处理模块19.6、微处理器模块19.5、RS232口19.4，微处理器模块19.5与数码显示器19.3相连。如图4所示，光电探测器12具有底座板12.4，在底座板12.4上设有步进电机13，通过步进电机13带动蜗杆13.3，蜗杆13.3固定在蜗杆座13.4上，蜗杆13.3与蜗轮13.2相接，蜗轮13.2固定在蜗轮座13.1，蜗杆座13.4蜗轮座13.1分别固定在底座板12.4上，蜗轮13.2带动转臂14转动，转臂14另一侧设有光电探测器12。如图5所示，探测器控制模块16具有依次连接的高压模块12.4、光电倍增管12.1、前置信号处理模块16.8、信号选择模块16.7、程控放大模块16.6、AD采集模块16.5、微处理器模块16.4、RS232口16.3，微处理器模块16.4依次连接有调制模块16.2、AD采集模块16.5，微处理器模块16.4依次连接有恒温控制模块12.3、硫化铅探测器12.2、前置信号处理模块16.1、信号选择模块16.7。以下将参照附图，说明本技术的工作控制过程。灯源1包括两个发光源一个金属卤钨灯1.1、一个氘灯1.2，覆盖此分光光度计的整个测量光谱。工作在近红外和可见光区域时，分束装置1.3将金属卤钨灯1.1出射光出射同时阻止从氘灯1.2的出射光；工作在紫外区域时，分束装置1.3将氘灯1.2出射光出射同时阻止从金属卤钨灯1.1的出射光。光源出射光经双调制盘2调制，单色仪3选择，经色片转盘4滤波，并由偏振器5起偏成偏振光，入射到被测样品8。被测样品8放置于加热装置9上加热保持某一恒温；同时加热装置9固定于可旋转的样品台10上，调节控制入射光入射角。通过样品的光束透射光束11和反射光束7由光电探测器12中的积分球12.3收集，光电倍增管12.1接收在紫外与可见光区域的光信号并转化为电信号，硫化铅探测器12.2接收在近红外区域的光信号并转化为电信号，该电信号经探测器控制模块16转化为数字信号送入计算机18。去掉被测样品8，直接从单色仪出来的单波长光束6由相应的工作在不同区域的探测器探测收集转化为数字信号送入计算机18。计算机18对输入信号进行处理，反射光束7的光强除以单波长光束6的光强得到被测样品8的反射率；透射光11的光强除以单波长光6的光强得到被测样品8的透射率。最后得到不同温度、不同入射角度、不同偏振状态下的光学元件透射率、反射率与波长之间的关系曲线。计算机控制整个测试过程，包括光源选择，单色仪转换，滤光片选择，偏振方向调节，加热装置温度控制，样品台角度调节，光电探测器的位置调节与选择，以及数据处理等同步进行。加热装置9中的加热底座9.2为一铜块，正中央通孔通过测试光束，加热底座9.2背面为环形凹槽用于放置环形加热管9.5，环形加热管9.5一面紧贴加热底座9.2铜块，使加热底座迅速升温。被测样品8用弹簧片固定在加热底座9.2正面，热电偶9.6探头从侧面深入加热底座9.2测试加热底座加热温度，环形加热管9.5、热电偶9.6与加热控制器19形成温控回路，控制从室温到摄氏250度之间某一恒温。其中通过校正被测样品8与加热底座9.2的温度差，加热控制器19控制被测样品8的温度。加热底座9.2通过陶瓷垫片9.3与加热装置底盘9.4相连，起到隔热作用。整个加热装置9通过加热装置底盘9.4固定安装在旋转样品台10上。另外整个加热装置9外罩一隔热罩9.1，隔热罩9.1中空塞石棉使加热装置9与样品室隔绝，以防加热装置9产生的热量损坏样品室其他部件。其中加热管9.5中心为绝缘材料，外包不锈钢材料，夹层为电阻加热丝，既起到加热又使电阻加热丝相互之间起到绝缘作用。此加热管工作在安全电压范围下，安全可靠。恒温加热装置9的电路与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种样品室温度可控的分光光度计，其特征在于从灯源（１）发出的宽光谱光束，经双调制盘（２）、单色仪（３）、滤光片（４）、偏振器（５）变成单光波长偏振光束（６），经加热装置（９）变成探测光射入光电探测器（１２）；整个加热装置（９）定位在可旋转的样品台（１０）上，样品台（１０）通过转轴与探测器转臂（１４）相连，光电探测器（１２）在探测器转臂（１４）的另一侧，探测器转臂（１４）通过步进电机（１３）驱动，光度计由控制器控制；加热装置（９）具有加热装置底盘（９．４），在加热装置底盘（９．４）上依次连接有陶瓷垫片（９．３）、加热底座（９．２），在加热底座（９．２）内设有加热管（９．５）、热电偶（９．６），陶瓷垫片（９．３）、加热底座（９．２）外侧设有隔热罩（９．１），热电偶（９．６）、加热管（９．５）分别与加热控制器（１９）相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：顾培夫，唐晋发，李海峄，黄文标，艾曼灵，沈新浪，王田德，薛晖，金波，
申请(专利权)人：杭州科汀光学技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。