一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法技术

本发明专利技术涉及光学仪器技术领域，解决光谱仪的模式切换以及设备精度控制不便、成本较高的问题，具体为一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法，包括有基板、第一安装座和第二安装座，所述第二安装座底部铰接有第三滑块，所述第一安装座、第二安装座顶部均固定一根弦长连杆，所述第二安装座上设有圆弧导轨。本发明专利技术通过将两组探测器分别设于待测样品透射光路和反射光路的下游，采集经待测样品吸收和激发的光线，能高效地同时获得待测样品的吸收光谱与荧光光谱；切换XES模式时，通过旋转光源，改变出光方向，使光直接照射到待测样本上，产生荧光；使用第二安装座上现有的扫描组件和狭缝，探测器，即可获得X射线发射谱。即可获得X射线发射谱。即可获得X射线发射谱。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法


[0001]本专利技术涉及光学仪器
，特别涉及一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法。

技术介绍

[0002]吸收光谱仪器内包括光源、分光系统和检测分析系统，光源发出的光经分光系统分光得到单色光，样品会对单色光进行吸收，探测器探测样品吸收前后的光信号，对两种信号进行分析便能对样品的成分、结构进行分析测量。
[0003]球面弯晶谱仪中弯晶的反射面为球面，罗兰圆L的直径与弯晶的半径相等且弯晶的球面中心位于罗兰圆L上，光源的出射点位于罗兰圆L上，出射光线经过弯晶，满足布拉格条件的光线被弯晶反射后仍在罗兰圆L的平面焦点B处聚焦，在焦点B处放置待测样品，光束穿过待测样品后通过位于其后侧的狭缝并由探测器探测得到光谱，装置在使用时，为获得不同能量的单色光用于检测样品，需要调节各部件的相对位置，在调节过程中，出射点、焦点和弯晶的球面中心应当始终位于罗兰圆L上，同时还应保证出射点、焦点以弯晶的球面中心法线为对称轴对称布置在弯晶的两侧。
[0004]中国专利CN108603788A公开了一种光谱仪，铰接臂具有各自近似等于罗兰圆的半径的两个长度段，这两段在铰链处连接，铰接臂起作用，使得铰链用作罗兰圆的中心，并且晶体分析仪必须跟踪由辐射源和/或检测器的位置确定的罗兰圆的运动，上述方案需要设置一个驱动元件驱使检测器位移，并设置另一个驱动元件驱使平台或辐射源位移，才能保证驱动平台检测器、辐射源位于同一圆上，需要采用高精度驱动元件或高精度位移台结合协同控制方法，才能保证三个部件的共圆位置关系，生产与开发成本高，因各模块共圆操作所需要求高，使得整个平台操作不够简便，设备使用过程中的精度受驱动元件的品控影响较大，信号接收精度易受到外界因素干扰，另外，光谱仪信号接收应用模式单一，集成度以及模式切换便利性有待改进。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台及其方法，目的是为了具备灵活地进行各信号接收模式间的切换的能力，解决光谱仪的模式切换以及设备精度控制不便，成本较高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，包括基板、第一安装座和第二安装座，所述第二安装座底部铰接有第三滑块，所述第一安装座、第二安装座顶部均固定一根弦长连杆，所述第二安装座上设有圆弧导轨，且所述第二安装座上侧设有一个或多个探测器；第二安装座的铰接轴芯垂直于基板所在平面且与圆弧导轨的圆心重合；所述探测器卡接于第二安装座上和/或探测器安装于圆弧导轨上侧，其探测方向均指向第二安装座的铰接轴芯；
所述第二安装座的铰接轴芯处卡接有用于安装待测样品的调节座二，且所述第二安装座上卡接有一组狭缝组件；所述第一安装座上还卡接有另一组狭缝组件，所述另一组狭缝组件位于待测样品的检测光线路径上游位置处。
[0007]优选的，设于圆弧导轨上侧的所述探测器底部固定连接有探测器安装座，所述探测器安装座底部与圆弧导轨顶部滑动连接。
[0008]优选的，所述圆弧导轨位于调节座二的一侧，所述第二安装座上固定有电机，所述电机用于驱动探测器安装座在圆弧导轨上滑动。
[0009]优选的，所述基板上固定有呈T型设置的导轨，所述导轨包括有相互垂直的两根第一导轨和第二导轨，所述第一导轨上滑动安装有第一滑块，所述第一滑块一端固定两根平行连杆。
[0010]优选的，所述平行连杆相背于第一滑块一端固定有中心滑块，所述第二导轨上沿导向方向滑动安装有第二滑块，且所述第二导轨顶部与第三滑块底部滑动连接。
[0011]优选的，所述第一滑块、第二滑块和第三滑块的轴心均处于以中心滑块轴心为圆心的罗兰圆上，所述第二滑块顶部与第一安装座的底部铰接，所述第一安装座和第二安装座的两铰接轴平行。
[0012]优选的，所述第一滑块相向于中心滑块一端中部设有凸台，所述凸台上设有第一铰座，两根所述弦长连杆邻近于第一滑块一端均与第一铰座同芯铰接且铰接轴芯与第一安装座的铰接轴平行。
[0013]优选的，连接在第二安装座上的所述弦长连杆与卡连于第二安装座上的探测器的探测方向平行布置，且二者分别与第二安装座的铰接轴芯垂直相交。
[0014]优选的，所述第一安装座上安装有光源件，所述第一滑块顶部固定有调节座一，所述调节座一上安装有弯晶，所述弯晶的反射面为球面。
[0015]优选的，所述中心滑块相背于第一滑块的一端中部固定安装有中心铰座，且中心铰座的铰接轴芯与第一铰座的铰接轴芯平行，所述中心铰座上铰接安装有两根半径连杆。
[0016]优选的，两根所述半径连杆相背于中心铰座一端分别与第二滑块、第三滑块顶部铰接且铰接轴芯与中心铰座的轴芯平行，所述平行连杆、半径连杆和弦长连杆自下而上层级布置。
[0017]优选的，所述第二滑块顶部自下而上依次与一根半径连杆、第一安装座同芯铰接，所述第三滑块顶部自下而上依次与另一根半径连杆、第二安装座同芯铰接。
[0018]优选的，所述平行连杆的杆芯平行于第一导轨，所述第二滑块、第三滑块关于两根第一导轨纵向对称轴呈轴对称分布。
[0019]另一方面，本专利技术提出了一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换方法，包括对双工作模式与XES模式间的切换，切换成所述双工作模式的方法如下：将待测样品、狭缝组件和调节座二安装在第二安装座上，光源件安装在第一安装座上、弯晶安装在调节座一上；安装可同时覆盖透射光路以及反射光路的圆弧导轨；在圆弧导轨上侧和/或第二安装座上安装探测器，来采集待测样品透射光路和反射光路上的吸收光谱和/或荧光光谱。
[0020]优选的，所述双工作模式包括吸收光谱模式、荧光光谱和吸收光谱混合模式，切换成所述吸收光谱模式时，布置的待测样品的入射表面法线方向与入射单色光线传播方向一致，入射角为零，只产生一组包含吸收光谱信息的透射光路；切换成所述荧光光谱和吸收光谱混合模式时，布置的待测样品的入射表面法线方向与入射单色光线传播方向存在非零夹角，入射角不为零，产生两组光路，其中一组光路为包含吸收光谱信息的透射光路，另一组光路为包含荧光光谱信息的反射光路。
[0021]优选的，切换成所述双工作模式时，对待测样品的检测步骤包括：光源件发射光线，光线传播至弯晶衍射成单色光反射；经弯晶反射后的单色光穿过第二安装座上设置的狭缝组件；单色光穿过狭缝组件后照射在待测样品表面，并产生一组或两组光路；探测器安装座上的探测器在电机驱动下沿圆弧导轨做往复运动，仅安装一个探测器，可采集一组透射光路上的吸收光谱信息/透射光路和反射光路上的吸收光谱和荧光光谱两组信息；另外，在第二安装座增设一组探测方向指向第二安装座铰接轴芯的探测器时，包含吸收光谱信息的透射光路直接照射到该组探测器上，会加快吸收光谱信息的接收检测速度。
[0022]优选的，从所述双工作模式切换成XES模式的方法如下：将调节座二转移卡接安装在第一安装座上的光源件的出光口处，待测样品放置在调节座二上；在第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：包括基板（80）、第一安装座（232）和第二安装座（242），所述第二安装座（242）底部铰接有第三滑块（24），所述第一安装座（232）、第二安装座（242）顶部均固定一根弦长连杆（40），所述第二安装座（242）上设有圆弧导轨（61），且所述第二安装座（242）上侧设有一个或多个探测器（5）；第二安装座（242）的铰接轴芯垂直于基板（80）所在平面且与圆弧导轨（61）的圆心重合；所述探测器（5）卡接于第二安装座（242）上和/或探测器（5）安装于圆弧导轨（61）上侧，其探测方向均指向第二安装座（242）的铰接轴芯；所述第二安装座（242）的铰接轴芯处卡接有用于安装待测样品（3）的调节座二（3
’
），且所述第二安装座（242）上卡接有一组狭缝组件（4）；所述第一安装座（232）上还卡接有另一组狭缝组件（4），所述另一组狭缝组件（4）位于待测样品（3）的检测光线路径上游位置处。2.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：设于圆弧导轨（61）上侧的所述探测器（5）底部固定连接有探测器安装座（62），所述探测器安装座（62）底部与圆弧导轨（61）顶部滑动连接。3.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述圆弧导轨（61）位于调节座二（3
’
）的一侧，所述第二安装座（242）上固定有电机（70），所述电机（70）用于驱动探测器安装座（62）在圆弧导轨（61）上滑动。4.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述基板（80）上固定有呈T型设置的导轨（10），所述导轨（10）包括有相互垂直的两根第一导轨（11）和第二导轨（12），所述第一导轨（11）上滑动安装有第一滑块（22），所述第一滑块（22）一端固定两根平行连杆（50）。5.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述平行连杆（50）相背于第一滑块（22）一端固定有中心滑块（21），所述第二导轨（12）上沿导向方向滑动安装有第二滑块（23），且所述第二导轨（12）顶部与第三滑块（24）底部滑动连接。6.根据权利要求5所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述第一滑块（22）、第二滑块（23）和第三滑块（24）的轴心均处于以中心滑块（21）轴心为圆心的罗兰圆（L）上，所述第二滑块（23）顶部与第一安装座（232）的底部铰接，所述第一安装座（232）和第二安装座（242）的两铰接轴平行。7.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述第一滑块（22）相向于中心滑块（21）一端中部设有凸台，所述凸台上设有第一铰座（221），两根所述弦长连杆（40）邻近于第一滑块（22）一端均与第一铰座（221）同芯铰接且铰接轴芯与第一安装座（232）的铰接轴平行。8.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：连接在第二安装座（242）上的所述弦长连杆（40）与卡连于第二安装座（242）上的探测器（5）的探测方向平行布置，且二者分别与第二安装座（242）的铰接轴芯垂直相交。9.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述第一安装座（232）上安装有光源件（1），所述第一滑块（22）顶部固定有调节座一
（2
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），所述调节座一（2
’
）上安装有弯晶（2），所述弯晶（2）的反射面为球面。10.根据权利要求5所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：所述中心滑块（21）相背于第一滑块（22）的一端中部固定安装有中心铰座（211），且中心铰座（211）的铰接轴芯与第一铰座（221）的铰接轴芯平行，所述中心铰座（211）上铰接安装有两根半径连杆（30）。11.根据权利要求10所述的一种用于光谱仪信号接收的多模式集成切换平台，其特征在于：两根所述半径连杆（30）相背...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢立娜，武朝辉，朱宁，方田，李冉，亓信同，李朝阳，
申请(专利权)人：安徽创谱仪器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：