[发明专利]全谱扫描型火花光电直读光谱仪

说明书

本发明公开了全谱扫描型火花光电直读光谱仪，其特征在于，包括：激发光源用于激发样品产生光，窗镜结构使分光室处于恒温真空状态，安装在分光室的临近激发光源的一侧的侧壁上，聚光镜将激发光源的光聚焦在焦点，并通过入缝狭缝；光栅将通过入缝狭缝的光进行分光；聚光镜和光栅都安装在分光室中，且窗镜结构、聚光镜、光栅置于一条光路上；信号采集系统包括，接收光谱光束并转化为电压信号的线阵CCD采集系统及光阑装置，线阵CCD采集系统采用无缝连接并安装在罗兰圆上，特征光穿过光阑装置并通过CCD采集系统进行电压采集；由此根据本发明，CCD采集系统可以实现100‑600nm的全谱接收，相当于几千个PMT同时进行接收采集，工艺简单，使仪器体积大大缩小，降低了材料成本，简化了调光工艺。

技术领域

本发明涉及仪器领域，特别是全谱扫描型火花光电直读光谱仪。

背景技术

目前，在冶金行业中，传统光谱仪为了达到比较优秀的分别率，都采用大焦距的分光器（750mm-1000mm焦距的光栅），这就需要很大的分光室，才能达到真空光学系统的目的，使得机械设计及材料费用大幅提高；探测器为PMT（光电倍增管），需要20-50um的出射狭缝才能准确的让元素光照到PMT上，后期增加通道则需要根据要求开缝并对光，再装上相应的PMT，才能达到检测目的；光学系统相对复杂很多，需要专业的调光人员才能做好；因此应用范围很窄，主要用于金属铸造行业，扩展产品应用很复杂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别是减小整个光谱仪的体积，极大地扩展行业应用以及电路集成化水平高，减少由于电路复杂出现的多种电路问题。

为克服上述问题，本发明提出了一种全谱扫描型火花光电直读光谱仪，所述光谱仪包括：激发光源、分光室、窗镜结构、聚光镜、光栅、信号采集系统，所述激发光源用于激发样品产生光谱；所述窗镜结构使分光室处于恒温真空状态，安装在所述分光室的临近所述激发光源的一侧的侧壁上；所述聚光镜将激发光源的光聚焦在焦点，然后光成像在入缝狭缝上形成衍射光源；所述光栅为凹面光栅，将通过入缝狭缝的衍射光源进行分光；所述聚光镜和所述光栅都安装在所述分光室中，且所述窗镜结构、所述聚光镜、所述光栅置于一条光路上；以及，所述信号采集系统包括，接收光谱光束并转化为电压信号的线阵CCD采集系统，所述线阵CCD采集系统采用无缝连接并安装在上，特征光通过所述CCD采集系统进行电压采集。

通过本发明实施例采用无缝连接的线阵CCD采集系统将特征光转化为电压信号的方式，将电路集成化水平提高，由原来的PMT（光电倍增管）、采集管和积分板简化为CCD采集系统和采集板，减少了由于电路复杂出现的多路电路问题。

另外，根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有技术公开的光谱仪，为了达到比较优秀的分辨率，都采用大焦距的分光器（750mm-1000mm焦距的光栅），这就需要很大的分光室，才能达到真空光学系统的目的，使得仪器的体积较为庞大，且机械设计及材料费用大幅提高，不易进行搬动；另外光学系统相对复杂，需要专业的调光人员才能做好；而本发明公开的一种全谱扫描型火花光电直读光谱仪，通过采用CCD采集系统206可以实现100-600nm的全谱接收，相当于几千个PMT同时进行接收采集，工艺简单，使仪器体积大大缩小，降低了材料成本，简化了调光工艺，调光步骤变得简单，因此具有明显的优点。

根据本发明的一个实施例，所述窗镜结构包括窗镜和球阀，所述窗镜为平面玻璃板，所述球阀安装在所述分光室和所述窗镜之间。

根据本发明的一个实施例，所述激发光源采用HEPS固态电源。

根据本发明的一个实施例，所述HEPS固态电源的放点频率为100hz-1000hz。

根据本发明的一个实施例，所述入缝狭缝的宽度为20μm-40μm。

根据本发明的一个实施例，所述CCD系统采用的无缝连接为多个CCD探测器连续上下交叉放置。