[发明专利]双光束分光光度计的分束装置以及转盘

说明书

技术领域

本发明涉及分光光度计领域，具体的说是一种双光束分光光度计的分束装置以及转盘。

背景技术

分光光度计是用于对吸收光谱进行测量的装置。在分光光度计中，存在用于对近红外部至可视部、紫外部的光谱进行测量的可视紫外分光光度计、用于对红外部的光谱进行测量的红外分光光度计等。

检索发现，申请公开号为CN105973829A，名称为一种带有双红外光检测器的双光束红外分光光度计。如图1所示，从光源单元发出的红外光先被过滤处理，再经过带有斩波反射镜的双光束系统将处理后的红外光交替地分割成参考光和样品光；再通过两个接收单元分别接收参考光和样品光；再通过电信号处理和采集系统，控制和数据处理系统进行分析处理，以获得参考光和样品光的光强并求出样品的透射率。

其中，带有斩波反射镜的双光束系统包括平面反射镜和带反射镜的光学斩波器，经过过滤处理的单色光经过周期性转动的光学斩波器后被交替地分成两束，其中直接穿过光学斩波器的光束为直接光束，被光学斩波器上反射镜反射的光束为反射光束。

为方便对参考光和样品光检测，如图2所示，双光束分光光度计的检测步骤是：第一步光路校准调零，检测暗电流；第二步开启光源，光路定位；第三步开始检测参考光束，信号放大和AD转换之后发送给FPGA；第四步样品池移位，开始检测样品光束，信号放大和AD转换之后发送给FPGA；第五步FPGA开始对采集到的所有信号进行分析运算。在第一步中当没有光照射到光电转换器件20的时候，光电转换器件20会存在一个微弱的反向电流，被称为暗电流，尽管其很微弱，但在数据分析的时候是不容忽视的。在传统的检测方法中，暗电流检测、参考信号检测、样品信号检测在时间上是不同步的，时间上的差异会对最后的检测结果存在一定的偏差。

现有双光束分光光度计采用两个光电转换装置分别把参考光束和样品光束转换为电信号。由于光电转换器件是一个对温度比较敏感的器件，因此在此采用两个光电转换器件在温度上会存在一定的差异，则测量结果就会存在误差。

目前的双光束分光光度计不能够避免因暗电流检测、参考信号检测和样品信号检测在时间上的不同步以及温度对光电转换器件的影响而导致的测量误差。

针对上述技术缺陷，再次检索发现，中国专利授权公告号为CN104007074，其公开了双光束分光光度计采集分析处理方法，其过程为：同时平行射入参考光束和样品光束至正交信号发生部的一侧；将参考光束和样品光束分别遮断成相正交的参考预定序列光信号和样品预定序列光信号；将参考预定序列光信号和样品预定序列光信号和暗电流信号所合并形成的复合光信号转换为复合电信号；通过放大转换部将复合电信号进行信号放大并转换为数字复合电信号；再将复合电信号传输到PGA分析部，与第一预定序列、第二预定序列、第三预定序列和预定旋转周期分别相比对，在通过参考预定序列光信号还原公式、样品预定序列光信号还原公式和暗电流信号还原公式相应地分离还原出第i圈参考预定序列光信号、样品预定序列光信号和暗电流信号，最后将参考预定序列光信号的值、样品预定序列光信号的值和暗电流信号的值代入公式，计算出样品光束吸光度。

中国专利授权公告号为CN104007074，其还公开了一种双光束分光光度计，双光束分光光度计100包括：正交信号发生部1、光电转换部2、两个反光部3、周期反馈部4、电机5、信号放大部6、模数转换部和FPGA分析部8。正交信号发生部1用于将参考光束和样品光束遮断为参考预定序列光信号和样品预定序列光信号。如图3所示正交信号发生部1，以旋转轴心为圆心，半径不同的用于分别将参考光束和样品光束遮断形成参考预定序列光信号和样品预定序列光信号的第一预定序列光信号形成孔圈和第二预定序列光信号形成孔圈，以及位于边缘的旋转周期测定通孔；

光电转换部，设置在正交信号发生部的一侧，用于接收参考预定序列光信号和样品预定序列光信号并基于第三预定序列产生暗电流信号，以及将参考预定序列光信号、样品预定序列光信号和暗电流信号所合并而成的复合光信号转换为复合电信号；

两个反光部，分别设以一定角度将参考预定序列光信号和样品预定序列光信号反射至光电转换部；

周期反馈部，设有与正交信号发生部的边缘相嵌装的凹槽，及对应于旋转周期测定通孔两侧分别对向安装在凹槽两个凸起部上的感光接收部和光源发射部，用于反馈正交信号发生部的旋转周期；

电机，与旋转轴连接，用于带动正交信号发生部以预定旋转周期转动；

放大转换部，与光电转换部相连接，用于将复合电信号放大为放大复合电信号并将放大复合电信号转换为数字复合电信号；