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专利名称：低功耗光源与样品池复合器件的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光谱仪器分析领域，具体地说涉及一种低功耗光源与样品池复合器件。
背景技术：
波长连续的光谱分析一般比波长离散的光谱分析功能强大，波长连续的光谱分析仪在实现仪器的小型化和便携化时，主要有两个障碍一是在光源方面，一般分析仪器用卤素灯(钨灯)作为复色光的光源，灯的功耗与发热量相对较大，仪器需要高功耗的电路设计，影响了分析仪器的小型化和便携化；二是在样品池方面，当吸光系数较小或者待测组分含量较低时需要用长光径的液体样品池，此外样品需要手工倒入与倒出也会影响分析仪器的小型化和便携化。
实用新型内容本实用新型的目的在于为可见近红外光谱仪(包括单色器与检测器)提供一种将低功耗、高发光效率、波长连续的光源与两倍光程样品池耦合在一起的复合器件。
本实用新型的特点在于包括由一种以上不同波长范围的光复合而成在一定谱区内波长连续的复色光光源、光导纤维传光束和两倍光程的样品池，光导纤维传光束有多个分端，其中一个分端为光谱仪分端，用于连接光谱仪，其它几个分端均为光源分端，分别用于连接不同波长的光源，这些分端汇合成一个传光束合端与两倍光程的样品池耦合，样品池的两端各有一片平面光学玻璃，在远离传光束合端安装有一凹面反射镜。
所述的两倍光程样品池可以通过调整螺纹控制池体的长度以调整光程。
所述的两倍光程样品池由金属或高聚合物加工而成，可以采用流动样品池的形式，即在其上方和下方分别开有流动样品池出样口和流动样品池进样口，也可以采用注入式样品池，即在样品池体的上方有一个注入式样品池的进样口，样品可以用滴管滴入或者吸出，还可以采用插入式样品池，即样品池体是敞开的，可以连同样品池外壳一同插入待测样品，待测样品进入敞开的样品池体后被测定。
所述的两倍光程样品池也可以由两倍光程样品池架中放入玻璃样品池。
所述的光源可以是半导体冷光源(如LED灯)，其波长范围在400～2500nm之间，也可以是一种低功率白炽灯。
其具体工作过程为光源灯发出的光由光纤的光源分端进入光纤，经过光纤传导，将各波长的光组合，在光纤的合端输出一个在一定谱区内波长连续的复色光。通过光纤合端与两倍光程样品池的耦合，该光纤的合端输出复色光进入两倍光程样品池的一端，透过样品后被在两倍光程样品池另一端的凹面反射镜反射并聚光，返回的光又一次进入两倍光程样品池，并再一次透过样品后进入光纤合端，经过光纤的传导后通过光纤的光谱仪分端，进入光谱仪对两次透过样品的光进行分析。
本实用新型可使光源的功耗比传统卤素灯降低许多，可用220V交流供电也可用电池供电，可用于交直流两用的便携式连续波长光谱分析仪器，产生的热量很少，并且缩短样品池的光程，使样品池的光程相当于传统样品池光程的一半，可以避免手工倒入样品的操作，便于仪器的小型化和便携化，可用于交直流两用的便携式连续波长光谱分析仪器。


图1和图2分别为本实用新型的两个不同实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步说明如图1所示为本实用新型的第一个实施例，不同波长的低功率半导体冷光源1(例如LED灯)，可以是由1个以上不同波长的LED灯组成也可以是由复合LED灯组成，相应地，光导纤维传光束有2个以上分端，一个合端。每个分端由多根石英光纤组成，其中一个分端为光谱仪分端，用于连接光谱仪4，其它几个分端均为光源分端，分别用于连接不同波长的低功率半导体冷光源(例如LED灯)。通过光导纤维传光束的合成，不同波长的LED灯所发射的光通过光导纤维分端2汇集到光导纤维传光束合端3形成波长范围在400～2500nm之间某一谱区波长连续的复色光源(即复合光源)，光导纤维传光束合端3与两倍光程透反射样品池8耦合，在两倍光程透反射样品池8的上方和下方分别开有流动样品池出样口5和流动样品池进样口6，在两倍光程透反射样品池8的两端各有一片平面光学玻璃10，在远离传光束合端3安装有一凹面反射镜7。
如图2所示为本实用新型的另一个实施例，作为非流动分析时替代两倍光程透反射样品池体8的位置，换成两倍光程样品池架9放入玻璃样品池11，其它则与实施例1相同。
另外，也可以采用注入式样品池8，即在样品池8体的上方有一个注入式样品池进样口6，样品可以用滴管滴入或者吸出，还可以采用插入式样品池8，即样品池体是敞开的，可以连同样品池外壳一同插入待测样品，待测样品进入敞开的样品池8体后被测定。
以近红外透射光谱分析液体样品为例，本实用新型在检测过程中的工作流程如下光导纤维传光束的光源分端与光谱仪分端2分别接到近红外光源1和光谱仪4，样品池8的进样口6和出样口5分别外接蠕动泵进行装样与出样(如图1所示)或放入玻璃样品池11(如图2所示)。各光源1发射的近红外光通过光导纤维的汇集，在光导纤维传光束合端3形成600～1100nm的近红外复合光。近红外复合光透过样品池一端的平面光学玻璃10，进入样品池8或11，经过样品池8或11中的样品吸收后透过样品池另一端的平面光学玻璃10经凹面反射镜7反射回样品池8或11中，返回光再次经过样品吸收后透过样品池左端的平面光学玻璃10进入光导纤维传光束的合端3经过光导纤维传光束的谱仪分端2进入光谱仪4(近红外检测器)进行检测，检测结果从光谱仪传送到检测软件供用户使用。
权利要求1.一种低功耗光源与样品池复合器件，其特征在于包括由一种以上不同波长范围的光复合而成在一定谱区内波长连续的复色光光源(1)、光导纤维传光束和两倍光程的样品池(8)，光导纤维传光束有多个分端(2)，其中一个分端为光谱仪分端，用于连接光谱仪(4)，其它几个分端均为光源分端，分别用于连接不同波长的光源，这些分端汇合成一个传光束合端(3)与两倍光程的样品池(8)耦合，样品池(8)的两端各有一片平面光学玻璃(10)，在远离传光束合端(3)安装有一凹面反射镜(7)。
2.根据权利要求1所述的复合器件，其特征在于所述的两倍光程样品池(8)可以通过调整螺纹控制池体的长度以调整光程。
3.根据权利要求1所述的复合器件，其特征在于所述的两倍光程样品池(8)由金属或高聚合物加工而成。
4.根据权利要求1或2或3所述的复合器件，其特征在于所述的两倍光程样品池(8)的上方和下方分别开有流动样品池出样口(5)和流动样品池进样口(6)。
5.根据权利要求1或2或3所述的复合器件，其特征在于所述的两倍光程样品池(8)的上方有一个注入式样品池的进样口。
6.根据权利要求1或2或3所述的复合器件，其特征在于所述的样品池(8)是敞开的，可以连同样品池外壳一同插入待测样品。
7.根据权利要求1或2所述的复合器件，其特征在于所述的样品池由两倍光程样品池架(9)中放入玻璃样品池(11)构成。
8.根据权利要求1或2所述的复合器件，其特征在于所述的光源(1)是半导体冷光源，其波长范围在400～2500nm之间。
9.根据权利要求8所述的复合器件，其特征在于所述的光源(1)是半导体冷光源，其波长范围在600～1100nm之间。
10.根据权利要求1或2所述的复合器件，其特征在于所述的光源(1)是一种低功率白炽灯。
专利摘要一种低功耗光源与样品池复合器件，包括由一种以上不同波长范围的光复合而成在一定谱区内波长连续的复色光光源、光导纤维传光束和两倍光程的样品池，可以调整光程，产生的热量少，并且缩短样品池的光程，使样品池的光程相当于传统样品池光程的一半，可以避免手工倒入样品的操作，便于仪器的小型化和便携化，可用于交直流两用的便携式连续波长光谱分析仪器。
文档编号G01N21/31GK2670938SQ200420000749
公开日2005年1月12日 申请日期2004年1月13日 优先权日2004年1月13日
发明者严衍禄 申请人:严衍禄