[实用新型]多道光谱测量仪

说明书

本实用新型涉及一种多道光谱测量仪。

在冶金工业出版社1977年11月出版的《发射光谱分析》一书中第83页公开了一种WSP-1型平面光栅摄谱仪，它由在光路上依次设置的狭缝、平面反射镜、准直镜、置于转台上的平面光栅、二次衍射反射镜、成像物镜和感光板所组成，被测光由狭缝经平面反射镜、准直镜至平面光栅反射到二次衍射反射镜，再由其反射回平面光栅，被光栅再衍射一次后达成像物镜，由其最后成像于感光板上。这种光栅摄谱仪的不足之处是，结构复杂、体积大，所需光学元件多，生产成本较高；由感光板和显影法获取测量结果时间长，且会造成2％的误差；被测的谱线信号无法再现分析和进行在线实时测量。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便，便于在线实时测量的多道光谱测量仪。

本实用新型的目的是用以下措施实现的：光栅转轴上的光栅位于入射狭缝的光路上，感光元件位于光栅的反射光路上，所述的光栅为凹面光栅，其中心至感光元件中心的距离为光栅的曲率半径，所述狭缝位于以该距离为斜边的两条直角边的焦点上；凹面光栅的一端既与光栅调整元件相抵触，又被弹性元件(5)拉紧，所述的感光元件为电子感光元件。

所述的狭缝置于调距架上，该调距架的调整范围为0-15毫米；所述的光栅调整元件由螺杆和螺母相配合构成，其中该调整元件的螺纹为精细螺纹；所述的弹性元件为弹簧；所述的电子感光元件为CCD(电子耦合器件)元件或二极管阵列或光电倍增管阵列。

采用上述措施以后，光栅调整元件可使得凹面光栅转动，即可将色散后所需频谱段的光谱汇聚到位于出射窗口处的电子感光元件上，具有操作简单，使用方便的特点；弹簧对光栅的拉紧作用使光栅的位置固定，测量时相对位置不动，避免了测量误差；电子感光元件可将不同的波长转换为相应的电信号，不但测量时间短，分辨率高，而且一次可得到宽带连续光谱，易于保存和对数据的后续处理，为光谱的在线实时测量和再现分析提供了保证；通过调节调距架的位置可改变入射狭缝与光栅的距离，使得狭缝可适应于不同的光源和各种规格的光栅，始终将入射光充满凹面光栅，因此适用范围大；本实用新型还具有结构简单、体积小，便于携带和安放的优点。

下面结合附图对本实用新型作详细说明

图1为本实用新型的一种基本结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为本实用新型外壳的示意图。

图4为图1中沿A-A面的局部剖面放大图。

如图1、图2、图3和图4所示，外壳1为削去一角的长方体，在外壳1被削去一角的面上开有长方形信号接收窗口8，该窗口8的下方，置有CCD的支架9；在与该面相邻的外壳的另一面上，开有圆孔10；调距架14由带有内孔11的圆柱形12和长方形端面所组成，该圆柱形12与外壳1上的圆孔10相配，伸入外壳1内；在该圆柱形12的顶部，沿轴向开有一凹形槽，同螺钉17相配合，固定调距架14的位置；调距架14的长方形端面上，还纵向开有梯形沟槽，置有入射狭缝3的插板15由该梯形槽插入该调距架中，使狭缝3正好与调距架中的内孔11的位置相对应，通过调整调距架14，改变狭缝3与光栅6间的距离，使之位于以光栅中心与CCD中心连线为斜边的两条直角边的交点上；置于外壳1内的凹面光栅6位于与CCD元件的中心距离为该凹面光栅6曲率半径的转轴7上，弹簧5的二端分别与光栅6和外壳1相连接；光栅调整元件由固定在外壳上的带有精细螺纹的螺母4′和螺杆4组成，所述螺杆4的一端与光栅6相抵，通过旋转螺杆4，可对光栅6的转动角度进行微调。

当入射光通过狭缝3照射到凹面光栅6上时，经其色散后的光谱面就会被汇聚于出射窗口8处的线阵电子耦合器件CCD上，由其将接收到的多道光谱信号转换为相应的电信号，通过插口16将该电信号输出到数据后续处理器，如计算机等装置上，便可方便地实现光谱的再现分析或实时监控与测量。