[发明专利]光学微型光谱仪

说明书

本申请要求2005年5月17日提交的美国临时申请No.60/681,776的权益。本申请要求2006年3月15日提交的美国临时申请No.60/743,486的权益。

美国政府可具有本发明的某些权利。

背景技术

本发明与光谱仪并且特别是与微型光谱仪有关。更特别地，本发明与用于流体分析的微型光谱仪有关。

由U.Bonne等人于2006年5月16日提交的、代理人案卷号为H0009333(1100.1410101)的、题目为“用于流体分析器的化学阻抗检测器(ChemicalImpedance Detectors for Fluid Analyzers)”的美国专利申请No.11/383,728特此被引入作为参考。由U.Bonne等人于2006年5月16日提交的、代理人案卷号为H0010160(1100.1412101)、题目为“热力泵(A Thermal Pump)”的美国专利申请No.11/383,663特此被引入作为参考。由N.Iwamoto等人于2006年5月16日提交的、代理人案卷号为H0010503(1100.1411101)的、题目为“用于微型流体分析器的固定相(Stationary Phase for a Micro Fluid Analyzer)”的美国专利申请No.11/383,650特此被引入作为参考。由U.Bonne等人于2006年5月16日提交的、代理人案卷号为H0012008(1100.1413101)的、题目为“用于流体分析器的三晶片通道结构(A Three Wafer Channel Structure for a Fluid Analyzer)”的美国专利申请No.11/383,738特此被引入作为参考。2005年5月17日提交的美国临时申请No.60/681,776特此被引入作为参考。2006年3月15日提交的美国临时申请No.60/743,486特此被引入作为参考。2004年7月30日提交的美国专利申请No.10/909,071特此被引入作为参考。2002年5月28日授权的美国专利No.6,393,894特此被引入作为参考。2005年1月4日授权的美国专利No.6,837,118特此被引入作为参考。2006年2月21日授权的美国专利No.7,000,452特此被引入作为参考。这些申请和专利可能公开了与流体分析器相关的结构和过程方面。

发明内容

本发明是一种使用光栅和紧凑光源的光学微型光谱仪，该光学微型光谱仪适用于流体组分分析。

附图说明

图1a和1b示出多晶片光谱仪的说明性例子的边视图和顶视图；

图2示出用在小型光谱仪中的光栅的例子；

图3具有用于监控和量化内燃机废气中的某些组分的IR、可见和UV波长中的波长发射带的表；

图4示出具有光谱仪设计的规格的表；

图5a和5b是多晶片光谱仪的另一个说明性例子的侧横截面和顶视图；

图6是具有外部光源的光谱仪的一个说明性例子的横截面侧视图；

图7示出多种模拟物的普通色谱洗脱时间的图表；

图8a和8b示出用于制造凹面光栅的方法的横截面视图；

图9示出微型拉曼光谱仪的说明性例子；

图10示出了一些拉曼光谱线的图表；

图11和12示出表面增强的拉曼光谱仪的说明性例子；和

图13-16示出可以与光谱仪结合使用的流体分析器的说明性例子。

具体实施方式

图1a和1b示出两晶片光谱仪、装置或配置10的边视图和顶视图。

图1a是图1b中的光谱仪或装置10在线18处的横截面。底部晶片11是衬底，该衬底具有位于其上的顶部晶片12。顶部晶片12具有流通通道13。光谱仪可以基于接近于圆15、诸如典型的罗兰圆(Rowland circle)安装的凹面衍射光栅14或其它类似的对波长敏感的反射机构。可以由例如微型放电装置(MDD)的光源17发出光16。光16可以通过流通通道13的一部分前进到光栅14。光栅14可以朝向光电二极管阵列和/或CCD检测器19以一定角度沿着流通通道13的另一部分反射光16。该检测器可以是阵列。光源17和检测器19可以位于罗兰圆15附近。因此光路可以从光源17到光栅14并从光栅14到检测器19。所有三个零件17、14和19都可以位于圆15附近或上。