[发明专利]一种紫外可见近红外旋光率的测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外可见近红外(190nm～2500nm)旋光率的测量装置及其测量方法，属于光谱式旋光率测量领域。可用于非接触方式测量旋光物质(溶液、晶体等)在各个入射波长下的旋光角，进而得到该物质的旋光率及旋光率色散曲线。

背景技术

在现实生活中，很多物质具有旋光性。如一些晶体、药物及一些液体物质。因此，旋光特性被广泛应用于物质的识别、浓度的判断和纯度的检验当中，也可以用于一些具体的装置(如单通光闸)的设计当中。一般的旋光测量装置是采用单一波长入射，在样品两侧设置起偏器和检偏器，在检偏器后用光电探测器对透过来的光进行测量，调整检偏器使检偏器的透射方向在垂直于光的传播方向的平面内旋转，通过对光电探测器输出信号的分析，分别测出有旋光物质的消光点和没有旋光性物质的消光点，就可计算出旋光角，进而得到旋光率。2004年12月29日公开的200410016007.9号中国发明专利申请中公布的一种高精度的旋光角测量装置和测量方法。通过双光路的方式，参考光路和物光路测量信号被输入除法器后输入锁相放大器，利用计算机拟合的方法测得信号的消光点，只要测出未放待测样品前和放入待测样品后的消光点所对应的角度值就能够计算得到样品的旋光角。然而，该测量方法在测量过程中存在一些缺点或者不足。例如：(1)测量之前需要事先辨别出样品是左旋还是右旋；(2)旋光角只能在0～180°的范围内变化，因此对样品的厚度就会有限制；(3)对旋光角度较小的样品的精确测量较为困难(4)只能测量某个特定波长下的旋光角；(5)难以得到物质的旋光率色散曲线。在本发明专利申请当中，我们将光谱式测量引入到实验过程当中，从而有效的解决了上述问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提出了一种紫外可见近红外(190nm～2500nm)旋光率的测量装置(如图1所示)及测量方法。该方法可以实现紫外可见光区的双光束式的测量以及近红外光区的单光束式测量。并且该装置受外部环境影响小，重复性好，测量灵敏度和测量精度高。

本发明是由如下技术方案实现的：

一种紫外可见近红外旋光率的测量装置，包括稳压电源、光源、准直分光部分与检测系统，其特征在于光源后面放置准直分光部分，准直分光部分后面连接检测系统；其中紫外可见光区的双光束式的测量中准直分光部分依次排列为：准直镜1、狭缝1、准直镜2、准直镜3、狭缝2、准直镜4、准直镜5、分光光栅、准直镜6、准直镜7和斩光器1，经过斩光器1后面光路分为参考光和物光光路，参考光光路中依次放置准直镜8、参比池、准直镜10和光电探测器；物光光路中依次放置准直镜9、起偏器、样品池、检偏器、准直镜11、准直镜12和光电探测器；近红外光区的单光束式测量中准直分光部分依次排列为：准直镜1、狭缝1、准直镜2、准直镜3、狭缝2、准直镜4、斩光器2、准直镜13、分光光栅、准直镜14、滤光片轮、准直镜15、准直镜9、起偏器、样品池、检偏器、准直镜11、准直镜12和光电探测器；检测系统包括光电探测器、锁相放大器、PC机及斩光器控制器，其中光电探测器输出端连接到锁相放大器，锁相放大器和PC机相连接；斩光器控制器分别连接到斩光器2和锁相放大器上，以控制斩光器2的频率并把频率信号提供给锁相放大器；稳压电源连接到光源、光电探测器、锁相放大器、PC机、斩光器控制器及斩光器为其供电。

所述的光源是由氘灯、钨灯和碳硅棒组成，提供紫外、可见和近红外的连续光谱(190nm～2500nm)。

所述的光电探测器是硅光电池和硫化铅光敏电阻，其光谱分别对应于紫外、可见光区的光谱范围190nm～1100nm和近红外光区的光谱范围800nm～2900nm。