[发明专利]基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统及方法

权利要求书

1.一种基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，第一透镜设置于空心阴极灯前方，使所述空心阴极灯发出的光线汇聚于第一透镜后方的观测点处，其特征在于：在所述观测点后方设有辅助透镜与四象限探测器，所述辅助透镜以及所述四象限探测器均与所述第一透镜同轴设置，使汇聚于所述观测点处的光线经过所述辅助透镜后在所述四象限探测器上形成光斑；所述四象限探测器再通过信号处理电路连接控制系统，所述控制系统还与所述空心阴极灯连接。

2.根据权利要求1所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述信号处理电路包括依次连接的前置放大器、带通滤波器、同步解调器与AD转换器。

3.根据权利要求2所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述同步解调器采用与空心阴极灯脉冲频率和时间同步的调制方式。

4.根据权利要求1所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述辅助透镜为双凸石英透镜，其直径为2～30mm，焦距为3～40mm；所述四象限探测器与所述辅助透镜之间的距离为3~80mm；所述辅助透镜与观测点的距离为3~80mm。

5.根据权利要求1所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述四象限探测器是将四个性能完全相同的光电管按照直角坐标要求排列而成的集成光电探测器件。

6.根据权利要求5所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述四象限探测器的四个象限均为正方形，其边长为1~10mm。

7.根据权利要求5所述的基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统，其特征在于：所述四象限探测器的四个象限均为1/4圆形，其半径为1~10mm。

8.一种使用如权利要求1至6中任一项所述基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统进行光路对准的方法，其特征在于：

所述四象限探测器接收到空心阴极灯的脉冲光源辐射后，所述四象限探测器的四个探测器所接收的光信号分别转化为电流信号，然后被所述信号处理电路处理，被传递给所述控制系统；

所述控制系统通过比较所述四个探测器产生的电流信号，得到光斑所处的位置；当所述光斑的位置偏离四象限探测器的原点时，所述控制系统发出控制信号给所述空心阴极灯，使空心阴极灯发出的光线向所述四象限探测器的原点偏移，直至所述四个探测器输出的光电流均相同为止。

9.根据权利要求8所述使用基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统进行光路对准的方法，其特征在于：当空心阴极灯完成光路对准后，所述控制系统实时监测所述四象限探测器的四个探测器所探测到的四个象限的合并光电信号强度，然后通过比较所述合并光电信号强度随时间变化的数值，计算出光源漂移的比例；所述控制系统根据该比例，对所述空心阴极灯的灯电流进行调节，使所述合并光电信号强度保持不变。

10.一种使用如权利要求1至6中任一项所述基于四象限探测器的原子荧光空心阴极灯辅助系统进行光源漂移校准的方法，其特征在于：

所述四象限探测器接收到空心阴极灯的脉冲光源辐射后，所述四象限探测器的四个探测器所接收的光信号分别转化为电流信号，然后被所述信号处理电路处理，被传递给所述控制系统；

所述控制系统实时监测所述四象限探测器的四个探测器所探测到的四个象限的合并光电信号强度，然后通过比较所述合并光电信号强度随时间变化的数值，计算出光源漂移的比例；

所述控制系统根据该比例，对所述空心阴极灯的灯电流进行调节，使所述合并光电信号强度保持不变。