[发明专利]一种可见分光光度计的光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种能耗低、体积小、环保、响应速度快(可脉冲控制)、寿命长、稳定性好、精密度高的可见分光光度计的组合式模块化新光源，可替代卤钨灯光源。具体涉及一种应用于可见分光光度计和专用便携式检测仪器中的光源部分的更新替代产品。

背景技术

分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，也是目前广泛采用的仪器分析方法之一。分光光度法的理论依据是Lamber-Beer定律。而灵敏度和精密度是其中的两个重要技术参数，光源的稳定性和使用寿命以及单色器能否发出高纯度的单色光，是影响仪器灵敏度和精密度的原因之一。

采用光度法的仪器大体上都是由光源、单色器、检测器和显示系统组成。光源就是发光体，理想的光源应是能提供连续的辐射，也就是说它的辐射应包括所用光谱区内所有波长的光，光的强度必须足够大，并且在所用光谱区内其强度不应随波长有明显地变化。实际上这种理想的光源并不存在，所有光源的强度都随波长变化。现在仪器上常用的光源，如钨灯、卤钨灯等都是靠电能将灯丝加热至白炽而发光，它的光谱分布为350-2500nm与灯丝的工作温度有关。灯丝温度为2000K(K为绝对温度)时，可见光区能量仅占1％，其他部分为红外光，灯丝温度为3000K时，可见光区能量增至15％，钨灯的一般工作温度为2400-2800K(钨的熔点为3680K)虽然提高灯丝温度有利于光谱向短波长方向移动，但随着灯丝温度的提高，将导致钨丝蒸发速度迅速上升，钨灯的寿命急剧缩短。例如，抽真空的钨丝温度从2400K提升到3000K时，钨丝寿命将从3000小时下降到1小时，为了降低灯丝的蒸发速度，提高灯丝的使用寿命，常往灯管中加入一些惰性气体，如，氦、氙、卤族元素等。加入卤族元素的钨灯就叫卤钨灯。在一般情况下钨灯、卤钨灯等此类光源的使用寿命都在1000小时以内。钨灯的工作温度与电源电压有密切关系，已知可见光区钨灯的能量输出的波动约为电源电压波动的四次方倍。因此，要使钨灯光源稳定，必须对钨灯电源电压严格控制。

与钨灯相比，LED光源具有体积小，并且可以多颗及多种方式组合，没有热辐射、发热量低，低电压、小电流工作，耗电量小，能量输出稳定。使用寿命可以常达10万小时，而且响应速度快，可以脉冲控制。由于LED的制作工艺决定了它抗震、耐冲击可回收、无污染等环保特点。更重要的一点，它可以发射比较纯净的单色光谱。

钨灯作为仪器的光源，需要经过单色器才能把钨灯发出的光转换成可用的单色谱线。单色器是用来把混合光分解为单色光并能随意改变波长的装置，一般单色器都是由入射狭缝、出射狭缝、准直镜光栅等基本元件组成。在光栅分辨率一定的情况下，出射狭缝的缝宽确定光谱带宽。入射狭缝越窄，色散出来的光谱线单色性越好，出射狭缝越窄，从出射狭缝出来的光谱带越小，仪器的分辨率越好。由于很多条件的限制，单色器出来的光的纯度受到影响。从而影响仪器测定的灵敏度、选择性及校正曲线的线性范围。采用集成式超高亮发光二极管模块化的新光源来替代钨灯作为分光度计光源，尚未见文献报道。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种分光光度计的光源，其可由纯净的单色光源集成，光谱范围在380nm-780nm之间变化。

为实现上述目的，本发明提供的可见分光光度计的光源，包括LED角度定位板、线路板、以及多个超高亮发光二极管LED。所述线路板，由标准线路板工艺制作，线路板上面可均匀分布多只超高亮发光二极管LED，每个超高亮发光二极管LED的波长都不相同，组合后的光源的光谱范围在380nm～780nm之间。所述LED角度定位板，为一塑料或其它材料的具有一定厚度的定位板，定位板上开有多个不同角度的圆孔，圆孔的个数与光源LED超高亮发光二极管的个数一致，圆孔的延长线汇聚于一点，圆孔的直径与超高亮发光二极LED的直径间隙配合，超高亮发光二极管LED以不同角度插入LED角度定位板上的定位孔后，引脚焊装在线路板上，因此，焊装角度满足多只LED超高亮发光二极管的发射光线汇聚在一点。其中，焦距的长短与比色池光路相配合，焦点在单色仪的入射狭缝上。

本发明专利采用上述技术方案，其显著特点是：

1、LED超高亮发光二极管作为光源，体积小，可以多颗LED任意组合。

2、LED超高亮发光二极管作为光源，供电方式与钨灯光源点亮方式不同，可采用脉冲方式供电，不需预热，只要在测量时点亮LED即可。另外，LED耗电量小、发热量低、无热辐射。

3、LED超高亮发光二极管作为光源，寿命长(十万小时)、工作时反应速度快、环保无污染。