專利名稱：基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，屬于光譜儀技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
原子熒光光度計(jì)(光譜儀)作為一種高靈敏的毒性重金屬元素檢測(cè)設(shè)備，目前在食品安全、環(huán)境保護(hù)、臨床檢驗(yàn)等多個(gè)行業(yè)被廣泛應(yīng)用。原子熒光的工作原理是酸化過(guò)的樣品溶液中的砷(As)、鉛(Pb)、銻(Sb)、汞(Hg)等元素與還原劑反應(yīng)，在氫化物發(fā)生系統(tǒng)中生成氫化物，過(guò)量氫氣和氣態(tài)氫化物與載氣混合，進(jìn)入原子化器，在特制點(diǎn)火裝置的作用下形成火焰，使待測(cè)元素原子化。待測(cè)元素的激發(fā)光源(一般為空心陰極燈)發(fā)射的特征譜線通過(guò)聚焦，激發(fā)氬氫焰中待測(cè)物原子，得到的熒光信號(hào)被光電倍增管接收，然后經(jīng)電路放大、解調(diào)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理得到測(cè)量結(jié)果。 現(xiàn)有原子熒光儀器都為非色散原子熒光光譜儀，測(cè)量被測(cè)樣品的原子熒光總量，具有信號(hào)靈敏度高，檢測(cè)速度快，多道同時(shí)測(cè)定等優(yōu)勢(shì)，但由于非色散原子熒光光譜儀光學(xué)系統(tǒng)存在光譜干擾問(wèn)題，使得有些元素?zé)o法得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有非色散原子熒光儀器光學(xué)系統(tǒng)存在光譜干擾問(wèn)題，使得有些元素?zé)o法得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，包括色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)和非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)，所述色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源、原子化器、單色器、第一光學(xué)系統(tǒng)和第三光學(xué)系統(tǒng)，以原子化器為中心，激發(fā)光源和單色器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和單色器之間的光路上設(shè)有第三光學(xué)系統(tǒng)。所述激發(fā)光源經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)聚焦到原子化器上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第三光學(xué)系統(tǒng)聚焦到單色器。所述非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源、原子化器、檢測(cè)器、第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)，以原子化器為中心，激發(fā)光源和檢測(cè)器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和檢測(cè)器之間的光路上設(shè)有第二光學(xué)系統(tǒng)；所述激發(fā)光源經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)聚焦到原子化器上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第二光學(xué)系統(tǒng)聚焦被檢測(cè)器接收。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀保留了非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)，在被測(cè)樣品無(wú)光譜干擾情況下發(fā)揮其高靈敏度優(yōu)勢(shì)，加入目前原子熒光所使用的多種原子熒光燈，可同時(shí)測(cè)量多種有害重金屬元素。本實(shí)用新型色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)采用全反射的單色器，通過(guò)數(shù)字微鏡技術(shù)測(cè)量不同元素譜線實(shí)現(xiàn)全譜功能，徹底解決目前原子熒光無(wú)法克服的缺陷。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)原子熒光信號(hào)的全譜、多通量、多信息快速檢測(cè)，提升了原子熒光技術(shù)的科學(xué)性，提高了原子熒光技術(shù)的可靠程度和分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

圖I是本實(shí)用新型基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀單色器光路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅限于下述實(shí)施例。如圖I所示，本實(shí)施例所涉及的一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，包 括色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)和非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)，所述色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源I、原子化器2、單色器4、第一光學(xué)系統(tǒng)5和第三光學(xué)系統(tǒng)7，以原子化器2為中心，激發(fā)光源I和單色器4分別與原子化器2相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源I和原子化器2之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)5，原子化器2和單色器4之間的光路上設(shè)有第三光學(xué)系統(tǒng)7 ;所述激發(fā)光源I經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)5聚焦到原子化器2上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第三光學(xué)系統(tǒng)7聚焦到單色器4。所述非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源I、原子化器2、檢測(cè)器3、第一光學(xué)系統(tǒng)5和第二光學(xué)系統(tǒng)6，以原子化器2為中心，激發(fā)光源I和檢測(cè)器3分別與原子化器2相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源I和原子化器2之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)5，原子化器2和檢測(cè)器3之間的光路上設(shè)有第二光學(xué)系統(tǒng)6 ;所述激發(fā)光源I經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)5聚焦到原子化器2上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第二光學(xué)系統(tǒng)6聚焦被檢測(cè)器3接收。所述單色器4包括狹縫11、光柵12、數(shù)字微鏡陣列13、凹面反光鏡14和光電檢測(cè)器15，熒光信號(hào)首先通過(guò)狹縫11，再經(jīng)光柵12聚焦到數(shù)字微鏡陣列13上，由已知被測(cè)元素的波長(zhǎng)找到相應(yīng)微鏡單元，將此波長(zhǎng)光信號(hào)反射到凹面反光鏡14上，再聚焦到光電檢測(cè)器15進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。所述數(shù)字微鏡陣列13是用數(shù)字電壓信號(hào)控制微小鏡子的翻轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)功能的
>J-U ρ α裝直。所述色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)的激發(fā)光源I與原子化器2之間的光路與所述原子化器2與單色器4之間的光路存在角度，所述角度小于等于90°。所述非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)的激發(fā)光源I與原子化器2之間的光路與所述原子化器2與檢測(cè)器3之間的光路存在角度，所述角度小于等于90°。工作原理如圖I和圖2所示，待測(cè)元素的激發(fā)光源I發(fā)射的特征譜線通過(guò)第一光學(xué)系統(tǒng)5聚焦，激發(fā)原子化器2氬氫焰中的待測(cè)原子，(I)無(wú)光譜干擾時(shí)，得到的熒光信號(hào)經(jīng)第二光學(xué)系統(tǒng)6聚焦被檢測(cè)器3接收檢測(cè)；(2)存在光譜干擾時(shí)，得到的熒光信號(hào)經(jīng)第三光學(xué)系統(tǒng)7聚焦到單色器4的狹縫11處，經(jīng)單色器4的光柵12分光、聚焦到數(shù)字微鏡陣列(DMD) 13上，由已知被測(cè)元素的波長(zhǎng)找到相應(yīng)微鏡單元，將此波長(zhǎng)光信號(hào)反射到凹面反光鏡14上，再聚焦到光電檢測(cè)器15進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。本實(shí)用新型采用具有高信噪比、單檢測(cè)器多通道同時(shí)檢測(cè)能力等優(yōu)勢(shì)的數(shù)字微鏡技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了光譜干擾條件下，很好地解決待測(cè)元素測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的問(wèn)題，又保留了原有非色散原子熒光高靈敏度的優(yōu)勢(shì)，兩種技術(shù)的結(jié)合提高了原子熒光光譜儀的實(shí)用性。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，這些具體實(shí)施方式
都是基于本實(shí)用新型整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，包括色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)和非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源、原子化器、單色器、第一光學(xué)系統(tǒng)和第三光學(xué)系統(tǒng)，以原子化器為中心，激發(fā)光源和單色器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和單色器之間的光路上設(shè)有第三光學(xué)系統(tǒng)；所述激發(fā)光源經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)聚焦到原子化器上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第三光學(xué)系統(tǒng)聚焦到單色器；所述非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)包括激發(fā)光源、原子化器、檢測(cè)器、第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)，以原子化器為中心，激發(fā)光源和檢測(cè)器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和檢測(cè)器之間的光路上設(shè)有第二光學(xué)系統(tǒng)；所述激發(fā)光源經(jīng)第一光學(xué)系統(tǒng)聚焦到原子化器上，被激發(fā)原子熒光經(jīng)第二光學(xué)系統(tǒng)聚焦被檢測(cè)器接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，其特征在于，所述單色器包括狹縫、光柵、數(shù)字微鏡陣列、凹面反光鏡和光電檢測(cè)器，熒光信號(hào)首先通過(guò)狹縫，再經(jīng)光柵聚焦到數(shù)字微鏡陣列上，由已知被測(cè)元素的波長(zhǎng)找到相應(yīng)微鏡單元，將此波長(zhǎng)光信號(hào)反射到凹面反光鏡上，再聚焦到光電檢測(cè)器進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，其特征在于，所述數(shù)字微鏡陣列是用數(shù)字電壓信號(hào)控制微小鏡子的翻轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)功能的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，其特征在于，所述色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)的激發(fā)光源與原子化器之間的光路與所述原子化器與單色器之間的光路存在角度，所述角度小于等于90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，其特征在于，所述非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)的激發(fā)光源與原子化器之間的光路與所述原子化器與檢測(cè)器之間的光路存在角度，所述角度小于等于90°。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于數(shù)字微鏡陣列全譜原子熒光光譜儀，所述色散熒光檢測(cè)系統(tǒng)以原子化器為中心，激發(fā)光源和單色器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和單色器之間的光路上設(shè)有第三光學(xué)系統(tǒng)；所述非色散熒光檢測(cè)系統(tǒng)以原子化器為中心，激發(fā)光源和檢測(cè)器分別與原子化器相對(duì)應(yīng)，激發(fā)光源和原子化器之間的光路上設(shè)有第一光學(xué)系統(tǒng)，原子化器和檢測(cè)器之間的光路上設(shè)有第二光學(xué)系統(tǒng)。本實(shí)用新型保留了非色散原子熒光檢測(cè)系統(tǒng)，在被測(cè)樣品無(wú)光譜干擾情況下發(fā)揮其高靈敏度優(yōu)勢(shì)，同時(shí)色散熒光檢測(cè)系統(tǒng)采用全反射的單色器，通過(guò)數(shù)字微鏡技術(shù)測(cè)量不同元素譜線實(shí)現(xiàn)全譜功能，提高了分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01N21/64GK202661382SQ20122029392
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者鄧麗娜, 劉明春, 趙小剛, 劉清振 申請(qǐng)人:北京銳光儀器有限公司