[发明专利]色散仪器的波长自动校正系统

说明书

本发明涉及一种光谱测试及直接从光谱本身测量谱线强度的装置。

现有色散仪器的波长校正系统示于图1，包括精密丝杆，衍射光栅，传动机构，正弦机构，观察及计数装置。丝杆1安装在与支架相连的轴承21、22上。带滑块的螺母31套装在丝杆1上，固定在支架上的转动副33与滑块之间用连杆32连接，螺母31、连杆32及传动副33构成正弦机构，位于传动副33一端的连杆32上布置1只衍射光栅4，传动机构由伞形齿轮51、52、柱形齿轮53、54、55及手柄56组成，计数装置是机械式计数器6，布置在机壳的正面，在接收位置上布置1只目视读数显微镜。以低压汞灯为光源，经包括衍射光栅4在内的色散系统，由目视读数显微镜观察汞灯谱线。

在进行波长校正时，摇动手柄56，衍射光栅方位随之改变，汞灯发射的三条谱线进入色散系统，经波长扫描，在目视读数显微镜上观察的谱线值分别是404.7nm、435.9nm、546.1nm，机械计数器6显示到谱线值与观察值相一致，说明波长标尺准确;若两者不一致，则需校正，校正时或者调整光栅角度，或者调整齿轮的啮合位置，直至两者数值相一致时止。

现有技术存在以下缺陷：

1、机械计数器计数精确度低，重复性差;

2、机械传动链长，噪音大，可靠性差;

3、仪器波长准确度难于长期维持;

4、齿轮啮合位置调整困难、且精度低;

5、对仪器操作人员素质要求高，校正速度慢。

本发明的目的在于提供一种能自动校正的色散仪器的波长自动校正系统，该自动校正系统通过光电器件测得的信号，并由电子计算机控制的步进马达实现光谱线与仪器波长标尺一致。

本发明是对现有技术方案的重大改进，依据汞灯的特定谱线，在螺母位移和丝杆转角两个方面确定汞灯谱线的位置标记，利用光电器件记录并输出这2个位置标记信号，送电子计算机处理，计算机以三相六拍脉冲的方式控制步进马达工作，每一脉冲宽度相当于波长分辨率为0.02nm。

图面说明：

图1为现有的色散仪器的波长校正系统结构示意图，图中：

1-丝杆    21、22-轴承

31-带滑块的螺母    32-连杆

33-转动副    4-衍射光栅

51、52-伞形齿轮    53、54、55-柱形齿轮

56-手柄    6-机械式计数器。

图2为本发明的色散仪器的波长自动校正系统的结构示意图，图中：

57-步进马达    71-挡光片

72-光电耦合器    81-带径向槽的圆盘

82-光电耦合器    91、92-微动按钮开关。

其余标记与图1相同。

图3为圆盘81结构图。

以下结合附图说明，详细描述本发明内容。

本发明的色散仪器的波长自动校正系统，如单色仪中的波长校正系统，如图2所示，包括丝杆1，由带滑块的螺母31、连杆32及转动副33构成的正弦机构，衍射光栅4，由步进马达57和伞形齿轮51、52构成的传动机构，还设有挡光片71，带径向槽的圆盘81，光电耦合器72、82，限止螺母31位移的微动按钮开关91、92。其中挡光片71布置在螺母31外缘，圆盘81套装在丝杆1前端部的转轴上，光电耦合器72布置在挡光片71通道上，光电耦合器82与带径向槽的圆盘81相交错，用于限止螺母31移动范围的微动按钮开关91、92分别布置在螺母31行程的两端，步进马达57与伞形齿轮52连接，光电耦合器72、82和微动按钮开关91、92分别与电子计算机连接，步进马达57由电子计算机控制。

光电耦合器72安装位置选择在衍射光栅4处于某一选定的波长，如处于375.0nm时，挡光片71刚好挡住光电耦合器72通光的位置上;圆盘81安装方位选择在衍射光栅4处于另一选定的波长，如处于380.0nm时，其上的径向槽对准光电耦合器82;螺母31移动到与微动按钮开关91/92相接触时，微动按钮开关91/92断开;计算机通过控制电路驱动步进马达57，每一个脉冲相当于波长分辨率为0.02nm。