[发明专利]包括多个光导的检测器系统和包括检测器系统的光谱仪

说明书

提供了一种包括多个光导(11a，11b，11c，11d)在内的检测器系统(100)。使用时每个光导(11a，11b，11c，11d)引导来自相应对象的入射光，其中借助于照明装置(10)来提供入射光。检测器系统(100)包括：衍射装置(12)，用于将入射光衍射成不同波长范围；至少一个聚焦器(13)，用于将离开光导的入射光投射到衍射装置上；检测器(14)，具有用于从所述多个光导接收衍射光的检测器区域；以及控制单元(15)。这些被布置为基于脉冲定时参数使所述入射光一次仅脉动通过一个光导，并且基于脉冲定时参数记录从每个光导衍射并由检测器(14)检测的光的光谱。

技术领域

本发明总体涉及一种用于光学检测对象的对象特性(例如，质量)的检测器系统。

背景技术

目前市场上有许多被配置用于许多不同应用的不同检测器系统。一个这样的应用是将质量不同的大量对象进行分类。这种对象的示例可以是不同类型的颗粒(例如，微粒)。可以照射这些对象，并且可以通过检测器来收集从所述对象反射的或穿过所述对象的光。检测器优选地产生多个测量变量，使得可以执行多变量分析以确定对象的质量。一些检测器系统包括标准光谱仪，其具有用于入射光的门或端口。在端口处可以有光栅或棱镜，用于将所接收的光衍射成不同的波长范围。此外，这种检测器系统可以包括多个反射镜和/或透镜，用于将衍射后的光投射到检测器上。

最常见的检测器由传感器阵列组成，即有许多小检测器或传感器紧密布置在一起。这种检测器是电荷耦合器件CCD(例如，线性CCD)。也可以使用传感器阵列形式的检测器，其不带有电容器，但设置有其它放大选项。

检测器系统可以被布置为检测不同的波长范围。如果铟镓砷(InGaAs)二极管阵列用作为检测器；则正常范围可以是900nm至1700nm。例如，如果使用一个具有256个光电二极管的二极管阵列，则每个光电二极管将覆盖3，125nm的波长范围。这种检测器具有256个不同波长范围的分辨率，范围从900nm到1700nm，每个宽度为3,125nm。在使用时，将监控由每个像素或光电二极管收集的光量，并且将示出针对每个像素或光电二极管的登记光量的图表称为光谱。对于相机，通常可以选择适配于对象的亮度和像素或光电二极管的灵敏度的曝光时间，即每个像素需要多少光以得到良好的读数(reading)。还存在二极管阵列，例如基于硅Si的二极管阵列，其工作波长范围为400nm至1050nm。这种Si二极管阵列便宜得多，但缺点在于它明显需要更多的光以给出质化的(qualitative)读数，这指示曝光时间需要比针对InGaAs二极管阵列的曝光时间更长。

用于将对象进行分类的设备(例如，在WO2004/060585A1中提到的)，对每次曝光的时间提出了很高的要求。这种检测器系统分类能力高达每通道每秒250个颗粒、或者每4ms1个颗粒。

然而，需要这样一种检测器系统：其从更多像素给出读数，包括更快的通道改变和更低的延迟，同时允许更长的寿命、更低的光损失，但仍然能够以高精度确定对象特性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种减轻和/或消除上述缺点的检测器系统。

该目的通过提供一种包括多个光导在内的检测器系统来实现，使用时每个光导引导来自相应对象的入射光，其中借助于照明装置来提供入射光。检测器系统还包括衍射装置，用于将入射光衍射成不同波长范围内。至少一个聚焦器(例如，聚焦项)用于将离开光导的入射光投射到衍射装置上。具有使用中的检测器区域的检测器接收来自多个光导的衍射光。检测器系统还包括控制单元，控制单元被布置为操作照明装置以便基于脉冲定时参数使入射光驱一次仅脉动通过一个光导，并且基于脉冲定时参数记录从每个光导衍射并由检测器检测的光的光谱。

附图说明

从参考附图的各种实施例的以下描述中，本公开的实施例的这些和其他方面、特征和优点将是显而易见并被阐述清楚，在附图中：

图1是检测器系统的示意图；