公开了用于测量介质的一个或更多个光学参数的组件。该组件包括光片生成器、光强度调制器、用于样品的保持器以及光学传感器。光片生成器被配置成提供包括在第一空间维度中延伸的光谱的多色光片，其中，多色光片具有第二空间维度中的传播路径。光片生成器包括：光源，其被配置成提供白光；色散元件，其被配置成使白光在第一空间维度中扩散以提供光谱；以及光学狭缝，其在第一空间维度中延伸，该光学狭缝被配置成通过限制扩散的白光来提供多色光片。光强度调制器被配置成通过向多色光片施加强度调制来提供经强度调制的多色光片，该强度调制在第一空间维度中具有周期性(或大致周期性)图案。用于介质的样品的保持器被配置成使得经强度调制的多色光片能够照射样品。光学传感器被配置成在光谱上记录离开样品的光的强度以提供一个或更多个光学参数。还公开了使用组件来测量介质的一个或更多个光学参数的方法。法。法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多色矩形光片对混浊样品进行分光光度测量的组件
[0001]本公开内容涉及分光光度测量的领域。
技术介绍
[0002]在分光光度测量的一些常规方法中，使用(例如，从多色光源选择的)单色光来照射被检查的介质，并且将光电检测器放置在介质的与照射侧相比的相对侧上，以记录单色光穿过样品后的剩余光强度。可以通过计算单色光穿过样品前的光强度与穿过样品后的光强度之间的比率来针对单色光的波长确定介质的吸收或衰减系数。
[0003]分光光度测量的更详尽的方法也是已知的。例如，在WO 2012/015344A1中描述了施加单色光的用于测量介质的光学特性的系统。在该系统中，采用空间上调制照射来标记入射照射，从而允许抑制不需要的多重散射光。
[0004]使用分光光度测量的现有技术解决方案的问题是执行测量的效率和归档结果的准确性。
[0005]因此，需要分光光度测量的替选方法。关于对浑浊介质的测量，该需求可能特别突出。
技术实现思路
[0006]应当强调的是，术语“包括(comprises)/包括(comprising)”(能够被“包含(includes)/包含(including)”替换)当在本说明书中使用时被用于指定所述特征、整数、步骤或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、部件或其组合的存在或添加。如本文中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
[0007]通常，当本文中提到组件时，其应当被理解为物理产品；例如，装置。物理产品可以包括一个或更多个部分。在一些实施方式中，部分可以包括以一个或更多个控制器、一个或更多个处理器等的形式的控制电路系统。
[0008]一些实施方式的目的是解决或减轻、减缓或消除以上或其他缺点中的至少一些。
[0009]根据第一方面，这是通过用于测量介质的一个或更多个光学参数的组件来实现。该组件包括光片生成器，该光片生成器被配置成提供包括在第一空间维度中延伸的光谱的多色光片，其中，多色光片具有第二空间维度中的传播路径。光片生成器包括：光源，该光源被配置成提供白光；色散元件，该色散元件被配置成使白光在第一空间维度中扩散以提供光谱；以及光学狭缝，该光学狭缝在第一空间维度中延伸，该光学狭缝被配置成通过限制扩散的白光来提供多色光片。该组件还包括光强度调制器，该光强度调制器被配置成通过向多色光片施加强度调制来提供经强度调制的多色光片，该强度调制在第一空间维度中具有周期性(或大致周期性)图案。该组件还包括：用于介质的样品的保持器，该保持器被配置成使得经强度调制的多色光片能够照射样品；以及光学传感器，该光学传感器被配置成在光谱上记录离开样品的光的强度以提供一个或更多个光学参数。
[0010]在一些实施方式中，周期性图案从可用于光强度调制器的多个周期性图案中选择，其中，周期性图案中的至少一个相对于周期性图案中的另一个在第一空间维度中相移。
[0011]在一些实施方式中，光强度调制器包括液晶显示器(LCD)。
[0012]在一些实施方式中，色散元件可以根据一些实施方式而能够倾斜，以用于改变多色光片的光谱的范围。
[0013]在一些实施方式中，光学传感器被配置成记录基本上正交于多色光片离开样品的光的强度和/或记录与照射相对地离开样品的光的强度。与照射相对地离开样品的光可以被称为透射光。
[0014]在一些实施方式中，组件还包括多色光片沿着第二空间维度的传播路径中的光学反射器。该光学反射器被配置成朝向光学传感器反射与照射相对地离开样品的经强度调制的多色光片的光。
[0015]在一些实施方式中，光学传感器被配置成记录基本上正交于多色光片离开样品的光的强度。在这些实施方式中的一些实施方式中，光学传感器能够配置成在记录沿着样品的整个宽度的光强度变化与记录沿着样品的宽度的一部分的光强度变化之间切换。然后，组件可以包括光片大小调整器，该光片大小调整器被配置成在第一空间维度中的多个可用延伸之一中提供经强度调制的多色光片。
[0016]在一些实施方式中，组件还包括被配置成提供光谱的空间校准的两个或更多个可移置的单色滤光器。
[0017]第二方面是使用根据第一方面的组件来测量介质的一个或更多个光学参数的方法。该方法包括：向保持器提供介质的样品；由组件的光片生成器和光强度调制器所提供的经强度调制的多色光片照射样品；(由组件的光学传感器)记录与照射相对地离开样品的光的强度和基本上正交于多色光片离开样品的光的强度的至少一个图像；以及基于记录的至少一个图像确定一个或更多个光学参数。
[0018]在一些实施方式中，以上方面中的任何方面可以另外具有与如上面针对任何其他方面说明的各种特征中的任何特征相同或相对应的特征。
[0019]一些实施方式的优点是提供了分光光度测量的替选方法。
[0020]一些实施方式的重要优点是提供在光学致密的浑浊介质中获得分光光度测量的可能性。该优点是由于空间上调制的多色光片的使用。
[0021]一些实施方式的另外的优点是由于多色光片的使用，由于避免了扫描所有感兴趣的波长，因此可以使测量有效。
[0022]当LCD被用作光强度调制器时，改进了调制的灵活性。可以使用LCD来施加几乎任何调制图案(对于其他空间光束调制器/成形器也可以如此)；调制图案仅受LCD的像素分辨率和像素布置的限制。
[0023]当光栅被用作光强度调制器时，每个调制图案必须由专用光栅(在各个光栅实体上或相同光栅实体的不同部分上)提供。当光栅被用作光强度调制器时，不同调制(图案和/或相位)的应用需要光栅实体的替换和/或光栅实体的精确移动。
[0024]因此，还可以通过使用LCD作为光强度调制器来改进效率和/或准确度。
[0025]一些实施方式的又一优点是用于测量的组件是紧凑的并且相对容易重新定位。
[0026]一些实施方式的又一优点是：可以使用单个光学传感器(例如，诸如相机的单个光
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emission fluorescence mapping”，Kiefer，Measurement Science and Technology，2017年第28期描述了使用超连续谱光源和透射光栅来使光在测量体积中分散。使用该方法的问题是感兴趣的光学特性可能不总是被准确地测量。当发生散射效应时，该问题在混浊介质中可能特别突出。使用该方法可能经历的一些示例问题是可能无法将初级散射(也称为单次散射)与较高的散射级分开，并且一个光波长的散射可能污染其他光波长的记录区域。对于散射介质，可能根本无法使用该方法进行任何相关测量。
[0041]在下文中，将描述能够实现有效且准确的测量的实施方式。此外，一些实施方式在测量被检查的介质的光学特性时提供了增加的灵活性。由此，对于具有宽范围的各种光学特性的介质，可以通过相同的组件执行准确的测量。
[0042]通常，术语“测量”可以例如指代分光光度测量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量介质的一个或更多个光学参数的组件，所述组件包括：光片生成器(110，210)，其被配置成提供多色光片(192，292)，所述多色光片包括在第一空间维度(101)中延伸的光谱，其中，所述多色光片具有第二空间维度(102)中的传播路径，其中，所述光片生成器(110，210)包括：光源(203)，其被配置成提供白光；色散元件(204)，其被配置成使所述白光在所述第一空间维度中扩散以提供所述光谱；以及光学狭缝(205)，其在所述第一空间维度中延伸，所述光学狭缝被配置成通过限制扩散的白光来提供所述多色光片；光强度调制器(130，330)，其被配置成通过向所述多色光片施加强度调制来提供经强度调制的多色光片(193，193a)，所述强度调制在所述第一空间维度中具有周期性图案或大致周期性图案；保持器(145)，其用于所述介质的样品(140)，所述保持器被配置成使得所述经强度调制的多色光片能够照射所述样品；以及光学传感器(161，162)，其被配置成在所述光谱上记录离开所述样品的光(194，195)的强度以提供所述一个或更多个光学参数。2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述周期性图案从可用于所述光强度调制器的多个周期性图案(331，332)中选择，其中，周期性图案中的至少一个相对于所述周期性图案中的另一个在所述第一空间维度中相移。3.根据权利要求1至2中任一项所述的组件，其中，所述光强度调制器(130)包括液晶显示器LCD。4.根据权利要求1所述的组件，其中，所述色散元件(204)能够倾斜以用于改变所述多色光片的光谱的范围。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其中，所述光学传感器(16...
【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华，
申请(专利权)人：斯派克影像公司，
类型：发明
国别省市：
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