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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光学检测,尤其涉及一种中红外光谱仪和检测系统。
技术介绍
1、光谱仪是一种用于测量光谱线不同波长位置强度的装置,光谱仪能够根据样品的吸收、发射或散射光谱数据分析物质的成分(如水、土壤、矿物等的成分)、检测物质的质量和纯度、研究物质的性质和反应、进行环境监测(如检测空气、水中的有害成分)、食品安全监测(例如检测食品中的农药残留、转基因成分等)等,相关技术公开了一些光谱仪,例如,中国专利cn103954359a公开了一种光谱测量范围及分辨率可调的变焦光谱仪,其包括有入射狭缝、准直镜头、分光元件、面阵ccd及计算机;再如,中国专利cn106052871a公开了一种针对led全光谱检测的快速多通道光谱仪,包括光学系统、探测器、信号处理电路、单片机主控系统、控制信号产生电路;所述光学系统将led发出的光均匀地照射到探测器上,光学系统的结构为交叉式切尔尼特纳系统;所述探测器为mos线阵图像探测器s3901 256lvf。
2、可见,相关技术在光谱测量中通常采用面阵光谱传感器、线阵光谱传感器,然而,面阵光谱传感器、线阵光谱传感器包括的光谱传感器数目较多,结构较为复杂,这导致了目前光谱测量的方案具有成本较高、结构复杂的缺点,不利用光谱测量技术的推广利用。
技术实现思路
1、根据本公开的一方面,提供了一种中红外光谱仪,以解决上述技术问题。所述中红外光谱仪包括:
2、装置主体;
3、支撑轴,设置在所述装置主体中;
4、至少一层分光层,所述分光层
5、驱动组件,所述驱动组件的输出轴与所述支撑轴传动连接,或者,所述驱动组件的输出轴与所述分光层传动连接,所述驱动组件用于带动所述分光层转动;
6、探测组件,设置在所述装置主体中,所述探测组件包括单像素光电传感器,所述单像素光电传感器的波段为中红外波段,所述探测组件用于分时探测穿过所述分光层的不同量子点滤光区域的光谱信息。
7、在一种可能的实施方式中,所述分光层固定设置在所述支撑轴上,所述驱动组件用于带动所述支撑轴转动。
8、在一种可能的实施方式中,所述驱动组件固定设置在所述支撑轴上,所述分光层固定设置在所述驱动组件上,所述驱动组件用于带动所述分光层转动。
9、在一种可能的实施方式中,每层所述分光层上设有通孔,各量子点填充于或覆盖于对应的所述通孔中以形成所述量子点滤光区域,并且/或者,每层分光层上各个量子点滤光区域围绕支撑轴等间距分布。
10、在一种可能的实施方式中,所述驱动组件包括马达、传动组件,所述马达驱动组件的转速为10rpm~10000rpm。
11、在一种可能的实施方式中,所述马达的转速随单像素光电传感器的曝光时间的增长而降低。
12、在一种可能的实施方式中,所述中红外光谱仪还包括:
13、控制模块,设置在所述装置主体中,所述控制模块连接于所述探测组件及所述驱动组件,所述控制模块用于传输所述探测组件产生的光谱信息;
14、计算模块,设置在所述装置主体中,连接于所述控制模块及所述探测模块,用于利用所述光谱信息重构入射光谱。
15、在一种可能的实施方式中,所述利用所述光谱信息重构入射光谱,包括:
16、利用如下公式重构入射光的入射光谱l(λ):
17、st=∫∏iti(j(t),λ)l(λ)q(λ)dλ,
18、其中,ti(j(t),λ)表示t时刻第i层分光层与探测组件对应的量子点滤光区域的透射率谱,q(λ)表示探测组件中单像素光电传感器的光电转化量子效率,st表示t时刻探测组件的测量值,dλ表示积分符号,对波长λ积分。
19、在一种可能的实施方式中,多层分光层中各层分光层的量子点滤光区域的数目包括如下形式的任意一种:
20、多层分光层中各层分光层的量子点滤光区域的数目均相同;
21、多层分光层中各层分光层的量子点滤光区域的数目均不同;
22、多层分光层中任意两层、或两层以上的分光层的量子点滤光区域的数目相同,其余各层分光层的量子点滤光区域的数目均不同;
23、其中,各层分光层的量子点滤光区域具有不同的吸收波长,或部分量子点滤光区域的吸收波长相同。
24、在一种可能的实施方式中,所述单像素光电传感器包括互补金属氧化物半导体光谱传感器、电荷耦合光谱传感器、紫外探测光谱传感器、铟镓砷近红外探测光谱传感器的任意一种。
25、在一种可能的实施方式中,单像素光电传感器所述分光层的各滤波片的波段均为中红外波段。
26、根据本公开的一方面,提供了一种检测系统,所述检测系统包括:
27、所述的中红外光谱仪;
28、光源,用于发出探测光;
29、所述光源发出的探测光照射待测物或反应组件后得到以下的一种或多种:透射光、反射光或荧光,所述照射后得到的光入射到所述中红外光谱仪的分光层,其中,所述反应组件用于与待测物相互作用产生颜色变化。
30、本公开实施例的中红外光谱仪,包括装置主体;支撑轴,设置在所述装置主体中;至少一层分光层,所述分光层设置于所述支撑轴,每层所述分光层上设置有多个滤波片;驱动组件,设置在所述支撑轴上,用于带动所述分光层转动;探测组件,设置在所述装置主体中,所述探测组件包括单像素光电传感器,所述探测组件用于分时探测穿过所述分光层的不同量子点滤光区域的光谱信息,通过单像素光电传感器实现探测组件,可以降低中红外光谱仪的成本、精简结构,通过驱动组件带动所述分光层转动可以使得探测组件实现对透过分光层的光的准确测量,本公开实施例的中红外光谱仪,具有结构精简、测量准确性高、成本较低的特点。
31、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
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1.一种中红外光谱仪,其特征在于,所述中红外光谱仪包括:
2.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述分光层固定设置在所述支撑轴上,所述驱动组件用于带动所述支撑轴转动;或所述驱动组件固定设置在所述支撑轴上,所述分光层固定设置在所述驱动组件上,所述驱动组件用于带动所述分光层转动。
3.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,每层所述分光层上设有通孔,各量子点填充于或覆盖于对应的所述通孔中以形成所述量子点滤光区域,并且/或者,
4.根据权利要求1~3任一项所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述驱动组件包括马达、传动组件,所述驱动组件马达的转速为10rpm~10000rpm。
5.根据权利要求4所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述马达的转速随单像素光电传感器的曝光时间的增长而降低。
6.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述中红外光谱仪还包括:
7.根据权利要求6所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述利用所述光谱信息重构入射光谱,包括:
8.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特
9.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述分光层的各滤波片的波段均为中红外波段。
10.一种检测系统,其特征在于,所述检测系统包括:
...【技术特征摘要】
1.一种中红外光谱仪,其特征在于,所述中红外光谱仪包括:
2.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述分光层固定设置在所述支撑轴上,所述驱动组件用于带动所述支撑轴转动;或所述驱动组件固定设置在所述支撑轴上,所述分光层固定设置在所述驱动组件上,所述驱动组件用于带动所述分光层转动。
3.根据权利要求1所述的中红外光谱仪,其特征在于,每层所述分光层上设有通孔,各量子点填充于或覆盖于对应的所述通孔中以形成所述量子点滤光区域,并且/或者,
4.根据权利要求1~3任一项所述的中红外光谱仪,其特征在于,所述驱动组件包括马达、传动组件,所述驱动组件马达的转速为10rpm~10000rpm。
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,
申请(专利权)人:芯视界北京科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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