[发明专利]对激发光源无稳定性要求的吸收、反射和透射光谱系统

说明书

技术领域

本发明涉及材料的表征领域，特别是材料的吸收、反射和透射光谱相关的表征测试技术。

背景技术

吸收、反射和透射光谱是凝聚态物质非常重要的光谱性质之一，主要用来研究物质的能级位置和光吸收系数等问题。

现在简单的吸收、反射和透射光谱系统主要由光源，激发分光系统，样品室和探测器组成。在用这样的系统测试吸收、反射和透射光谱，先将一反射镜置于样品室，让激发分光系统所分出的单色光直接进入探测器来测量其激发光的激发光谱曲线，然后放上样品，再测样品的吸收、反射和透射光谱，将所测的吸收、反射和透射光谱对所测的激发光谱曲线归一化后，就得到样品真正的吸收、反射和透射光谱，即通常的两次测量法。这种测试方法由一个缺陷，即两次测量法需要重复使用光谱仪，光谱仪运行的可重复性和激发光源的稳定性都会对在两个时间段内测得的光谱进行校正所产生的结果可靠性提出置疑，这也对光源电源的稳定性和光谱仪的重复性提出了很高的要求。如果仪器重复性较差或者光源电源的稳定性较差，就会影响测试的结果。

上面这些问题是目前普通的吸收、反射和透射光谱系统所面临的普遍问题。能否发明一种对光谱仪可重复性和激发光源稳定性都没有要求的简单的吸收、反射和透射光谱系统呢？

发明内容

本发明的目的在于提供一套对激发光源无稳定性要求的吸收、反射和透射光谱系统。这套吸收、反射和透射光谱系统的特点在于它在测试吸收、反射和透射光谱时对光谱仪可重复性和激发光源稳定性没有要求，从而可以测得样品的信噪比很高的吸收、反射和透射光谱。

本发明提供一种对激发光源无稳定性要求的吸收、反射和透射光谱系统，其特征在于，该系统包括：

一光源；

一分光仪，该分光仪位于光源之后，用来将光源所发出的广谱光信号色散为窄带光源或单色光源；

一激发光汇聚元件，该激发光汇聚元件位于分光仪之后，用来将分光仪分出的激发光汇聚到所测样品上；

分束器，该分束器位于激发光汇聚元件之后，将分光仪分出激发光的一部分反射到另一方向，进入后叙的光强计；

一光强计，该光强计位于分束器光路的一侧，用来探测经分束器反射后的激发光强度，作为参考光强度；

一样品，该样品位于分束器之后；

一信号光收集元件，该信号光收集元件位于样品之后，用来将样品所发出的信号光汇聚到后叙的探测器；

一探测器，该探测器位于信号光收集元件之后，用来探测样品的吸收、反射或透射信号光强度；

一计算机，分别与分光仪、光强计和探测器连接，用来控制整套系统的运作。

其中光源是根据样品所需要的激发光波长范围来选择，该光源选择为广谱光源中的氙灯或卤钨灯。

其中分光仪的光栅选择由激发光的光谱波长范围决定。

其中分束器的工作范围大于样品的激发光波长范围。

其中分束器为半反射式分束器，该分束器在光路上的角度为45度。

附图说明

为进一步说明本发明的内容及特点，以下结合附图和实施方法对本发明作一详细的描述，其中：

图1是对激发光源无稳定性要求的反射光谱系统的结构简图。

图2是对激发光源无稳定性要求的吸收和透射光谱系统的结构简图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本发明一套对激发光源无稳定性要求的吸收、反射和透射光谱系统，该系统包括：

一光源10，该光源10是根据样品所需要的激发光波长范围来选择，该光源10为广谱光源中的氙灯或卤钨灯；

一分光仪20，该分光仪20位于光源10之后，用来将光源所发出的广谱光信号色散为窄带光源或单色光源，该分光仪20的光栅选择由激发光的光谱波长范围决定；

一激发光汇聚元件30，该激发光汇聚元件30位于分光仪20之后，用来将分光仪20分出的激发光汇聚到所测样品SP上；

一分束器40，该分束器40位于激发光汇聚元件30之后，将分光仪20分出激发光的一部分反射到另一方向，进入后叙的光强计50，该分束器40的工作范围大于样品的激发光波长范围，该分束器40在光路上的角度为45度；

一光强计50，该光强计50位于分束器40光路的一侧，用来探测经分束器40反射后的激发光强度，作为参考光强度；

一样品SP，该样品SP位于分束器40之后；

一信号光收集元件60，该信号光收集元件60位于样品SP之后，用来将样品SP所发出的信号光汇聚到后叙的探测器70之前；