一種并行雙光柵單色儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光譜分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并行雙光柵單色儀。
【背景技術(shù)】
[0002]光柵單色儀是一種對光子能量或波長進(jìn)行高分辨分析和選擇的光學(xué)儀器，是光學(xué)和光電子領(lǐng)域從屬研宄的集成光譜分析和測量儀器。光柵單色儀是利用光柵作為分光元件，將入射的復(fù)合光分解為分布全波段的可供任意選擇的光譜寬度很窄的單色光，即光柵單色儀就是把復(fù)合光分解為一系列高純度的單色光的儀器。根據(jù)光柵單色儀產(chǎn)生的單色光源的特點，將其用于對透明物質(zhì)和溶液的定性和定量分析。光柵單色儀的優(yōu)點為波段的范圍寬，在全波段色散均勻，單色光的波長可以達(dá)到非常精準(zhǔn)的程度。
[0003]但是光柵單色儀在使用過程中，有時需要多塊光柵，或者需要經(jīng)常更換光柵。為了解決上述問題，目前把兩個簡單單色儀串聯(lián)起來，構(gòu)成了雙單色儀。在雙單色儀中，每臺單色儀都有各自的色散系統(tǒng)、具有一定的色散率。兩臺單色儀聯(lián)合工作，可以有兩種不同的組合方式:色散相加系統(tǒng)和色散相減系統(tǒng)。采用色散相加系統(tǒng)的雙單色儀可以獲得更大的總色散率；而采用色散相減的雙單色儀則只是為了獲得更“純”的單色光和抑制雜散光。色散相加的雙單色儀在掃描時，必須保證兩臺單色儀的動態(tài)一致性，通常是采用一個機構(gòu)來控制兩臺單色儀的有關(guān)運動。因為稍有不同，則被分解的光束就不能全部從出射狹縫射出，甚至?xí)恢虚g狹縫全部擋住。
[0004]目前采用的雙單色儀的驅(qū)動機構(gòu)大多為:聯(lián)動正弦機構(gòu)或者同步驅(qū)動正弦機構(gòu)。上述兩種正弦機構(gòu)通常包括兩個正弦臂，兩個正弦臂與兩個光柵一對一傳動連接設(shè)置；然后兩個正弦臂被一個驅(qū)動部件同時驅(qū)動，使兩個光柵同步移動。但是無論精度多高，兩個光柵的移動總會有誤差存在，影響了兩個光柵的同步性，不能獲得更“純”的單色光，也不能抑制雜散光。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種并行雙光柵單色儀，該雙光柵單色儀的兩個光柵同步性好，獲得了更“純”的單色光，也很好的抑制了雜散光，使全波段掃描下的光譜能量相應(yīng)平坦，從而提高了測量速度。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種并行雙光柵單色儀包括框架，所述框架上安裝有并行設(shè)置的第一光柵和第二光柵，所述框架上設(shè)有一根轉(zhuǎn)動軸；還包括用于驅(qū)動所述第一光柵和所述第二光柵同軸轉(zhuǎn)動的正弦驅(qū)動機構(gòu)，所述正弦驅(qū)動機構(gòu)與所述轉(zhuǎn)動軸傳動連接。
[0007]優(yōu)選方式為，所述第一光柵和所述第二光柵之間有相位角差。
[0008]優(yōu)選方式為，所述第一光柵的閃耀波長和所述第二光柵的閃耀波長不同。
[0009]優(yōu)選方式為，所述正弦驅(qū)動機構(gòu)包括一根正弦臂，所述正弦臂的一端與所述轉(zhuǎn)動軸傳動連接，所述正弦臂的另一端與一個正弦機構(gòu)頂塊傳動連接，所述正弦機構(gòu)頂塊與一個步進(jìn)電機的輸出軸傳動連接。
[0010]優(yōu)選方式為，所述正弦機構(gòu)頂塊選用凸輪，所述凸輪套設(shè)在所述步進(jìn)電機的輸出軸上。
[0011]優(yōu)選方式為，所述雙光柵單色儀還包括對應(yīng)所述第一光柵的第一入口狹縫和第一出口狹縫，以及對應(yīng)所述第二光柵的第二入口狹縫和第二出口狹縫。
[0012]優(yōu)選方式為，所述框架為矩形框架，所述第一光柵和所述第二光柵沿所述框架的長度方向并行設(shè)置，所述轉(zhuǎn)動軸沿所述框架的寬度方向設(shè)置。
[0013]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明的并行雙光柵單色儀包括框架，該框架上安裝有第一光柵和第二光柵，且框架上設(shè)有一根轉(zhuǎn)動軸，上述結(jié)構(gòu)使兩塊光柵達(dá)到了同軸安裝的目的。本發(fā)明還包括用于驅(qū)動第一光柵和第二光柵同軸轉(zhuǎn)動的正弦驅(qū)動機構(gòu)，該正弦驅(qū)動機構(gòu)與轉(zhuǎn)動軸傳動連接。本發(fā)明的正弦驅(qū)動機構(gòu)在驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動軸帶動框架整體轉(zhuǎn)動，從而使同時安裝在框架上的第一光柵和第二光柵達(dá)到同軸轉(zhuǎn)動的目的，并且同步發(fā)生轉(zhuǎn)動。因此本發(fā)明的第一光柵和第二光柵達(dá)到了同步轉(zhuǎn)動的效果，獲得了更“純”的單色光，也很好的抑制了雜散光；在同等掃描速度下，全波段掃描時測量速度比單一光柵提高了一倍；同時也使分出的單色光的波長范圍擴大一倍光譜能量分布均勻。
[0014]由于第一光柵和第二光柵之間有相位角差，該結(jié)構(gòu)使兩塊光柵的掃描波長剛好銜接，從而擴大了光譜范圍。
[0015]由于第一光柵的閃耀波長和第二光柵的閃耀波長不同，該結(jié)構(gòu)使兩塊光柵相當(dāng)于一塊雙閃耀光柵，在全波段掃描時，使得光譜能量響應(yīng)更加平坦。
[0016]由于正弦驅(qū)動機構(gòu)包括一根正弦臂，該正弦臂的一端與轉(zhuǎn)動軸傳動連接，該正弦臂的另一端與一個正弦機構(gòu)頂塊傳動連接，該正弦機構(gòu)頂塊與一個步進(jìn)電機的輸出軸傳動連接；該結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電機在轉(zhuǎn)動時，步進(jìn)電機的輸出軸帶動正弦機構(gòu)頂塊一起轉(zhuǎn)動，而正弦機構(gòu)頂塊頂著正弦臂做正弦運動，最后使轉(zhuǎn)動軸帶著第一光柵和第二光柵同步轉(zhuǎn)動。
[0017]綜上所述，本發(fā)明將第一光柵和第二光柵安裝在同一個框架上，并在框架上安裝一個轉(zhuǎn)動軸，使兩塊光柵實現(xiàn)同軸安裝的結(jié)構(gòu)；為了達(dá)到同軸轉(zhuǎn)動，本發(fā)明讓轉(zhuǎn)動軸被正弦驅(qū)動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)動，從而使兩塊光柵達(dá)到同軸轉(zhuǎn)動的目的，從而獲得了較純的單色光，提高了本發(fā)明的測量速度。而且本發(fā)明通過選擇不閃耀波長的光柵，來使本發(fā)明全波段掃描時，光譜能量響應(yīng)更加平坦。本發(fā)明還讓第一光柵和第二光柵安裝在框架上后保持一定的安裝相位角差，來從而擴大了光譜范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的并行雙光柵單色儀處于工作位置時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的并行雙光柵單色儀處于起始位置時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的并行雙光柵單色儀處于終止位置時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1 一第一光柵、2—第二光柵、3—第一入口狹縫、4一第一出口狹縫、5—第二入口狹縫、6—第二出口狹縫、7—正弦臂、8—正弦機構(gòu)頂塊、9一步進(jìn)電機、10一轉(zhuǎn)動軸、11一框架。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一