[实用新型]一种低杂散光单色仪

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种光谱辐射测量和光谱分析装置，具体涉及一种低杂散光单色仪。

【背景技术】

单色仪是从具有复杂光谱或从连续光谱的光源中分离出不同波长单色光的仪器，经常用作其他光谱仪器或光谱装置中产生单色光的一个部件。单色仪的杂散光是指出射光束中所需光谱宽度范围以外其他波长的光辐射量，杂散光强度是衡量单色仪的一个重要参数。

单色仪的杂散光包括不同衍射级次间的重叠和非预期的反射等，不同衍射级次间重叠所引起的杂散光可通过滤色镜滤除，而非期望的反射光线所带来的杂散光却难以消除。众所周知，光束从入射狭缝进入单色仪，经过色散元件被分光，在以色散元件为起点的空间内的各个方向上分布了不同波长的光线，其中仅有小部分的光线从出射狭缝射出，其余的大部分光线仍然分布在单色仪内部。这部分光线在光学器件间发生非期望反射，特别是发生在入射狭缝和出射狭缝上的一次非期望反射，会形成极为可观的杂散光。一方面，一部分经色散元件分光后的非期望光路的光线入射到入射狭缝或出射狭缝上，又被狭缝反射到期望光路中，形成杂散光；另一方面，当狭缝前后设有滤色镜时，狭缝和滤色镜之间还会相互反射，引入杂散光。

【实用新型内容】

针对上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种解决现有技术中所存在的部分杂散光难以消除问题的低杂散光单色仪。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种低杂散光单色仪，包括入射狭缝、色散系统和出射狭缝。入射狭缝所在平面与入射光轴倾斜相交，出射狭缝所在平面与出射光轴倾斜相交。

上述的入射光轴为经过入射狭缝中心，并且经过位于入射狭缝后第一次改变光线光路的光学器件(如凹面光栅、准直元件)中心。上述的出射光轴为经过出射狭缝中心，并且经过出射狭缝前最后一次改变光线光路的光学器件(如凹面光栅、会聚元件)中心。

在普通单色仪中，入射狭缝所在平面垂直于入射光轴，出射狭缝所在平面垂直于出射光轴。本实用新型通过入射狭缝与入射光轴、出射狭缝与出射光轴的倾斜相交，即入射狭缝偏离入射光轴的垂直面，出射狭缝偏离出射光轴的垂直面，改变普通单色仪内部入射狭缝、出射狭缝与色散系统的相对位置，使得原本会产生杂散光的非期望光路的光线被入射狭缝或出射狭缝反射出期望光路，从而大幅减少杂散光。

上述的一种低杂散光单色仪，所述色散系统是凹面光栅。凹面光栅是在高反射金属凹面上刻划一系列平行线构成的反射式衍射光栅，同时具有分光和聚光能力。因此，凹面光栅、入射狭缝和出射狭缝就组成了单色仪。

上述的一种低杂散光单色仪，所述色散系统包括准直元件、色散元件和会聚元件。准直元件实现将入射光线转变为平行光。色散元件，如棱镜、光栅等，具有分光功能，可从具有复杂光谱或连续光谱的光源中分离出不同波长的单色光。会聚元件将来自于色散元件的平行期望光束会聚到出射狭缝上。

上述的一种低杂散光单色仪，在光路中，所述入射狭缝前面或后面设有与入射光轴倾斜相交的第一滤色镜。所述出射狭缝前面或后面设有与出射光轴倾斜相交的第二滤色镜。滤色镜对各种光线起着通过、限制和阻止的作用，仅使一定波段内的光辐射通过。同时，滤色镜也是一种减小杂散光的另一种方法，例如减小高次衍射杂散光。第一滤色镜和入射光轴倾斜、第二滤色镜与出射光轴倾斜，也都是为了将非期望的光线反射出期望光路，从而光束减小杂散光。

上述第一滤色镜或第二滤色镜是包括两片或两片以上的可以分别切入光路的滤色镜镜组，镜组中的每一片滤色镜的导通波段各不相同。通过旋转驱动装置旋转滤色镜镜组，并把相应的滤色镜切入到入射狭缝和色散系统或者出射狭缝和色散系统之间的光束中，从而减小各波段的测量杂散光。

上述的一种低杂散光单色仪，所述的入射光轴和出射光轴所在平面与色散系统中光学元件的光学口面倾斜相交。所述的色散系统中光学元件包括准直元件、色散元件或会聚元件的一个或多个。本技术方案通过光学元件的光学口面和光轴所在平面，这两个平面的相对位置调整，减少在入射狭缝和出射狭缝的非期望反射，从而减弱杂散光。

在本实用新型中，作为优选，入射狭缝所在平面偏离入射光轴垂直面的角度一般在选择大于2°小于20°。

在本实用新型中，作为优选，第一滤色镜偏离入射光轴垂直面的角度一般在2°～20°。

在本实用新型中，作为优选，出射狭缝所在平面偏离出射光轴垂直面间的夹角一般选择大于2°小于20°。

在本实用新型中，作为优选，第二滤色镜偏离出射光轴垂直面的夹角一般在2°～20°。