[发明专利]多次扫描光学系统

说明书

本公开涉及光学系统领域。设想的多次扫描光学系统紧凑且稳定。该系统包括激发源、hydra光缆、波长选择器、光学元件和检测器。激发源被配置为发射复合光。hydra光缆具有头部和多个触手，并被配置为经由第二透镜接收复合光。多个触手被配置为向包括多条光学狭缝(s1‑s8)和多个快门的波长选择器传输复合光。波长选择器被配置为通过多个快门选择性地收集并过滤由第一透镜和多个触手引导的复合光。检测器被配置为检测由光学元件反射的多次谱线扫描，以进行光谱分析。

技术领域

本公开涉及光学系统领域。

背景技术

通常，原子发射光谱仪中使用的光学系统包括激发源、多个透镜、波长选择器和多个检测器。通常，波长选择器是单条狭缝配置。基于单条狭缝的波长选择器的使用降低了传统光学系统的稳定性。此外，波长选择器被配置为将复合光引向所述多个检测器。对所述多个检测器中的每一个进行调节以捕获特定波长的衍射复合光。通常，这些检测器是电荷耦合器件。然而，多个电荷耦合器件的使用增加了光学系统的成本。

因此，需要一种缓解传统光学系统的上述缺点的多次扫描光学系统。

发明内容

本公开的一些目的如下所述，下文中的至少一个实施例满足这些目的：

本公开的一个目的是改善现有技术的一个或多个问题、或至少提供一有用的替代方案。

本公开的一个目的是提供一种多次扫描光学系统，其通过在由时段间隔开的多次扫描中使用单个检测器来促进不同波长范围的覆盖。

本公开的另一个目的是提供一种多次扫描光学系统，其需要更少的检测器来促进对于给定的分辨率增加的波长范围覆盖。

本公开的另一个目的是提供一种多次扫描光学系统，与传统单次扫描CCD系统相比，该多次扫描光学系统有助于提高有效分辨率。

本公开的另一个目的是提供一种多次扫描光学系统，其提供紧凑且稳定的光学结构。

本公开的另一个目的是提供一种多次扫描光学系统，其具有成本效益。

通过以下描述，本公开的其他目的和优点将更加明显，以下描述不旨在限制本公开的范围。

本发明设想了一种多次扫描光学系统。该多次扫描光学系统包括激发源、hydra光缆、波长选择器、光学元件和检测器。激发源被配置为发射复合光。hydra光缆设置在激发源的下游。hydra光缆具有头部和多个触手，多个触手分别配置在hydra光缆的多个端部。头部被配置为经由第二透镜收集激发源发射的复合光。多个触手被配置为将由头部收集的复合光分束，并且还被配置为传输多束复合光。波长选择器包括多条光学狭缝(s1至s8)。

波长选择器被配置为选择性地收集并过滤由第一透镜引导的复合光和由多个触手传输的多束复合光。波长选择器还被配置为引导多次谱线扫描，该多次谱线扫描具有不同波长且与多条光学狭缝中的每一条相对应。在一个实施例中，波长选择器包括多个快门，多个快门被配置为顺序地选择至少一条光学狭缝(s1至s8)。多个快门被气动或电动地操作。

检测器被配置为检测由光学元件反射的多次谱线扫描，以进行光谱分析。在一个实施例中，光学元件是全息凹面衍射反射光栅。在另一个实施例中，检测器是电荷耦合器件。

在一个实施例中，第一透镜和第二透镜被配置为将从激发源接收的复合光分别引向多条狭缝(s1至s8)中的第一狭缝(s1)、以及hydra光缆。

在一个实施例中，激发源选自于由电感耦合等离子体、直流等离子体和微波感应等离子体构成的组。

在另一个实施例中，第一透镜和第二透镜分别是火花光收集透镜。

在另一个实施例中，多次谱线扫描中的每一次谱线扫描与相应的入射角相关联。在另一个实施例中，多次谱线扫描的波长在170nm至380nm的范围内。