[实用新型]一种紫外可见近红外旋光率的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种紫外可见近红外(190nm~2500nm)旋光率的测量装置，属于光谱式旋光率测量领域。

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号中国实用新型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。在本实用新型专利申请当中，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，本实用新型提出了一种紫外可见近红外(190nm~2500nm)旋光率的测量装置。

本实用新型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。

本实用新型测量装置为了实现多波长条件下测量物质的旋光率，采用了一套包括稳压电源、光源、准直分光、样品池与检测系统五大部分组成。由稳压电源给光源供电，光源部分由氘灯、钨灯、碳硅棒组成，可以提供紫外可见近红外连续光谱(190nm~2500nm)，经过狭缝准直镜准直。其中双光束式经过光栅分光获得纯单色光，再经过斩波器1分成物光与参考光两束光进入样品池，其中在样品池的物光光路上，在样品前后分别有一个精度高的起偏器与检偏器，物光经过起偏器、样品、检偏器后与参考光交替被光电探测器探测，然后进入锁相放大器及信号处理电路，最终光谱在PC机上由相应软件输出；而单光束式经过准直后，依次经过斩波器2、光栅分光、滤光片轮后进入到样品池中，最后被探测器探测后进入锁相放大器，经过信号处理后在PC机上显示。其中斩波器1的主要功能是将入射光按一定频率分为物光跟参考光，经过样品池后交替被探测器探测到；斩波器2主要应用于近红外的测试当中，主要功能是提供一特定频率的交变信号，并输送给锁相放大器，而锁相放大器可以有效排除外界噪声干扰，实现对微弱信号的检测。