专利名称：Uv-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统。
技术背景分光光度计的分析原理是利用物质对不同波长光的选择吸收特性而建立起来的 分析方法。通常利用棱镜或光栅分光来取得单色光，使单色光连续地依次通过溶液，并测得 该溶液对每一波长的吸收，最后用硅光电池接收被吸收的光信号，并用现代电子技术和计 算机技术将光信号转化成量化的吸光度值和图谱曲线反映在液晶屏上或PC机上。通 过对吸收光谱的分析，便可判断分析对象的物质结构及化学成份。可广泛应用于化工、药 品、生化、冶金、轻工业、纺织、材料、环保、医学化验、教育等行业，是分析试验行业中重要的 质量控制仪器之一，是常规实验室的必备仪器。一台紫外可见分光光度计的结构框图如图 6所示，包括光源61，单色器62，样品室63，检测器64，放大控制系统65和结果显示系统66 等六大部分组成。其中单色器62为分光光度计的核心部件，单色器62是将光源61发射的复合光分 解为单色光并可从中分出任一波长单色光的光学装置。单色器62由入射狭缝、准直装置 (透镜或反射镜)、色散元件(棱镜或光栅)、聚焦装置(透镜或凹面反射镜)和出射狭缝等 五部分组成一个完整的色散系统。并安装在一个不透光的暗盒中。传统的UM800紫外可见分光光度计的单色器62的结构如图6所示，它的功能是 提供紫外或可见的单色光。从图6可看出，光源61已是单色器62的一部分了。光源部分 由钨灯2、氘灯6、凹面反射镜3和灯源切换镜4组成；而这些光学组件都安装在灯室架5 上，灯室架5是它们的安装基准面。钨灯2是可见和近红外光谱区的光源。适用的波长范 围为250-2000nm。氘灯6是目前用于紫外分光光度计中最理想的紫外光源，适用的波长范 围为185-400nm。氘灯6工作时，光源能量的最大值在230nm附近，并在可见区有486. Onm 和656. Inm两根特征谱线，可用作对仪器波长准确度校正用。如图1(a)和(b)所示，暗盒 10内的光学元件有滤光片11、准直镜14、光栅13、平面反射镜12，它们都呈倒挂状安装在 暗盒10上，其安装基准为暗盒10顶面。传统的UM800紫外可见分光光度计的单色器的光路结构如图2所示。它的光路 走向是钨灯25发出的白光(波长为250-2000nm)通过灯源切换镜沈改变方向而打在凹 面反射镜M上，经凹面反射镜M汇聚成像(矩形光斑)到入射狭缝23上；或者是氘灯27 发出的粉红色光(波长为185-400nm)，由于此时程序控制使灯源切换镜沈抬起，所以就直 接打在凹面反射镜M上，经凹面反射镜M汇聚成像(圆形光斑到入射狭缝23上。经入射 狭缝23向前的光被平面反射镜22反射到准直镜观上。准直镜观又将光反射到光栅18 上，由于光栅18有分光功能，经光栅18反射的光就是由单色光按波长大小顺序排列的单色 光谱带。光谱带又照在准直镜观上，由于入射角已发生变化，照在准直镜观的部分单色光 被反射到滤光片21，经滤光片21进一步滤光后由出射狭缝20经凸透镜19汇聚后射向样 品溶液，光经样品溶液吸收后最后落在硅光电池接收器上。该单色器自动选波长，它是这样实现的如图2，电机带动丝杆16转动，丝杆16转动带动丝杆螺母15平移，从而推动正弦 臂17转动，由于正弦臂17和光栅18装配成一体，所以正弦臂17转动又带动光栅18转动。 由于光栅18已将复合光分解成按波长大小顺序排列的单色光谱带，现在光栅18的转动导 致反射在准直镜观上部分单色光更换了。比如刚才是绿色，现在已转成红色，最后由准直 镜观反射到滤光片21上的光也有绿变为红了。光变了，那么滤光片21上起作用的滤光片 颜色也要变，不然想要的光被滤掉了，不想要的光漏出去了。所以滤光片电机又带动滤光片 21作相应转动以使相应的滤光片置于光路上。单色器要求光路在同一光轴平面，光路中心 要均勻对称照在或通过光学元件，为此单色器装调最终有一道摆光工艺，目的是要让光源 发出的光在硅光电池上成出最亮的实像，这样才能使仪器产生的光谱曲线和光学标准曲线 吻合，这样的仪器波长精度和光度精度误差�。壳癠M800的波长精度为0. 5nm，光度精度 0. 3% T。传统的UM800单色器结构有如下缺点(1)灯源部分的光学元件和暗盒部分光 学元件安装基准不一样，称为组合式结构，如图1所示这样光路中心很难保证在一个光轴 平面；(2)灯源部分的光学元件和暗盒部分光学元件安装方向不一样，暗合外正向暗合内 倒挂安装，装调和摆光翻来翻去；(3)暗合内空间狭小装配摆光困难，费工时；(4)装配环节 多，很难保证光路一致性；( 摆光一次合格率差在80%，要多次反复；(6)售后服务困难， 暗盒内的光学元件取不出，要拆整个单色器(如图1(b))，这样打到光电池上的光位置会发 生变化。图3所示为传统的UM800紫外可见分光光度计结构图，其左前部分的盒子为样品 室，其右前部分为单色器(如图1 (b))。如果单色器拆下维护镜片，再把单色器装回去，需要 从新调试检验，很不方便且难恢复到原来的精度。
发明内容本实用新型的目的在于，开发一种全新的开放式单色器光路结构，解决了光路和 维修两方面的问题。本实用新型公开了 UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，所述系 统包括若干光学元件，其特征在于，所述光学元件固定在单色器底板的同一光学平台之上。比较好的是，所述光学元件包括钨灯、氘灯、凹面反射镜、灯源切换镜、入射狭缝、 滤光片、准直镜、光栅、平面反射镜、出射狭缝和凸透镜。比较好的是，所述单色器底板上还包括一暗室盖，所述暗室盖为可拆卸安装在所 述单色器底板上。比较好的是，所述系统还包括灯室围板、灯室盖板，复合光和单色光被所述灯室围 板、所述灯室盖板和所述暗盒盖自然分成两部分且各自密闭，其中所述灯室围板内为复合 光，所述暗盒盖内为单色光。比较好的是，所述系统进一步包括驱动光栅的丝杆组，所述丝杆组的位置降低且 固定在所述光学平台上。本实用新型具有以下特点(1)所有光学元件安装在同一光学平台上，这样光路 中心能保证在一个光轴平面；( 所有光学元件统一正向安装，方便装调和摆光；C3)宽敞 的空间，光路走向一目了然，容易发现错误；(4)生产效率高；( 摆光一次合格率高；(6) 售后服务简单易操作。
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述 中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。图1 (a)和(b)分别是传统的UM800紫外可见分光光度计的单色器的底面和顶面 的结构示意图；图2是传统的UM800紫外可见分光光度计的单色器的光路结构示意图；图3是传统的UM800紫外可见分光光度计的结构示意图；图4是本实用新型的开放式单色器光路结构系统结构示意图；图5是安装了新型的开放式单色器的紫外可见分光光度计结构示意图；图6是传统紫外可见分光光度计的结构框图。
具体实施方式
以上图4所示单色器是本实用新型的开放式单色器光路结构系统。首先包括滤光片、准直镜、光栅和平面反射镜等光学元件全部固定在同一光学平 台-单色器底板34上，光路精度有保证；将图1 (b)中的传统暗盒8和灯室架5的组合结 构改进为一块单一的单色器底板34，光学元件正向放置，因此其视觉宽敞，光路走向清晰直 观，方便摆光，容易纠错，更容易演示教学；其次传统暗盒8既是光学元件安装基准，又负责 将单色器(如图1(b))安装到仪器上(如图3)。暗盒8内的光学元件被暗盒8遮盖，观察 和维护更换要拆整个单色器，很不方便。新结构的光学元件相互独立，且安装在同一单色器 底板34上。单色器底板34安装在仪器上(如图5)；其密封结构暗室盖31是安装在单色器 底板34上，可以单独取下来观察和维护更换光学元件而不需要拆单色器底板34。这样在调 试或维修时只需动相应的光学元件，而不需要动整个单色器，光路精度容易保证；其次它的 复合光和单色光被灯室围板35、灯室盖板33和暗盒盖31自然分成两部分且各自密闭。灯 室围板35内为复合光，暗盒盖31内为单色光。这样仪器的杂散光低，光学元件很少有灰尘 污染提高了光学元件使用寿命，降低用户的仪器维护成本；另外驱动光栅的丝杆组51 (如 图5中圈出部分)位置降低且固定在光学平台上，外有密封罩内，振动和噪音减�。倩页� 侵蚀和热源烘烤，免维护。目前这种新的开放式单色器已投入批量生产，它使生产效率大幅 提升，摆光一次合格率达95%，装调工时降低20%。开放式单色器使仪器少维护。更换光 学元件不动光路，如附图5，使客户获得超享受，极大提高产品市场竞争力。以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领 域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化， 因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。
权利要求1.UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，所述系统包括若干光学元件， 其特征在于，所述光学元件固定在单色器底板的同一光学平台之上。
2.根据权利要求1所述的UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，所述系 统包括若干光学元件，其特征在于，所述光学元件包括钨灯、氘灯、凹面反射镜、灯源切换镜、入射狭缝、 滤光片、准直镜、光栅、平面反射镜、出射狭缝和凸透镜。
3.根据权利要求1或2所述的UV-2102PC+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统， 其特征在于，所述单色器底板上还包括一暗室盖，所述暗室盖为可拆卸安装在所述单色器底板上。
4.根据权利要求3所述的UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，其特征 在于，所述系统还包括灯室围板、灯室盖板，复合光和单色光被所述灯室围板、所述灯室盖板 和所述暗盒盖自然分成两部分且各自密闭，其中所述灯室围板内为复合光，所述暗盒盖内 为单色光。
5.根据权利要求4所述的UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，其特征 在于，所述系统进一步包括驱动光栅的丝杆组，所述丝杆组的位置降低且固定在所述光学平台上。
专利摘要本实用新型公开了UV-2800+紫外可见分光光度计单色器光路结构系统，所述系统包括若干光学元件，所述光学元件固定在单色器底板的同一光学平台之上。本实用新型具有以下特点(1)所有光学元件安装在同一光学平台上，这样光路中心能保证在一个光轴平面；(2)所有光学元件统一正向安装，方便装调和摆光；(3)宽敞的空间，光路走向一目了然，容易发现错误；(4)生产效率高；(5)摆光一次合格率高；(6)售后服务简单易操作。
文档编号G01N21/01GK201819875SQ20102053767
公开日2011年5月4日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者孔小彤, 董先俊 申请人:尤尼柯(上海)仪器有限公司
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