[发明专利]阿达玛变换近红外光谱仪检测光的方法及光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种光谱分析设备，特别是一种近红外光谱分析设备。

背景技术

近红外(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。近红外光谱的应用在两个世纪前已被人们发现，但是由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪。直到20世纪50年代，随着高性能的商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到应用。到60年代中后期，由于经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，从此，近红外光谱分析技术的发展又进入了一个相对沉默的时期。20世纪80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用(NIR)分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”。

现有阿达玛变换近红外光谱分析仪(简称阿达玛变换近红外光谱仪)检测光的部分常采用图1所示的技术方案，简要说明如下：透过样品的入射光通过入射点1进入到分析仪的光路系统，入射光经过凹镜2准直后投射到光栅3，凹镜2投射的光经过光栅3发生衍射并反射到凹镜4，凹镜4将光栅3反射的发生衍射的光准直后反射到微镜阵列5，微镜阵列5对凹镜4反射来的光进行调制后反射到检测器6实现对光的检测。

现有阿达玛变换近红外光谱仪检测光的部分在微镜阵列5调制后将光反射到检测器6，这需要在分析仪中留有足够的空间作为光反射的通路，增加了分析仪的体积，特别是由于成本因素，现阶段比较多的采用单检测器，这就需要在微镜阵列和单检测器间增设将聚光的部件将光聚焦到单检测器上，因此又进一步增加了分析仪的体积。阿达玛变换近红外光谱分析仪常会在野外应用(如石油化工行业的油品分析)，过大体积显然不利于运输，另外过大体积的分析仪在运输过程中更容易受到碰撞，影响仪器的测试精度。

发明内容

为了降低阿达玛变换近红外光谱仪的体积，本发明提供了一种阿达玛变换近红外光谱仪检测光的方法，可以有效减少光谱仪的体积。

本发明的另一目的是提供可以实现上述方法的阿达玛变换近红外光谱仪。

本发明的技术方案如下：

阿达玛变换近红外光谱仪检测光的方法，包括透过样品的入射光被准直后投射到光栅的步骤、投射到光栅的光发生第一次衍射并经准直后投射到微镜阵列的步骤，还包括如下步骤：

A、经微镜阵列调制并反射的光被准直后投射到所述光栅进行第二次衍射；

B、聚焦步骤A第二次衍射的光到检测器；

所述准直和聚焦步骤采用凹镜反射实现，用凹镜反射实现的准直步骤包括入射光被准直、第一次衍射后准直及步骤A中的准直步骤；所述微镜阵列采用反射式微镜阵列，所述光栅采用反射式光栅。

阿达玛变换近红外光谱仪，包括入射光路上依次设置的第一凹镜、光栅、第二凹镜和微镜阵列，还包括设置在入射光入射口附近的检测器，所述第一凹镜、光栅、第二凹镜和微镜阵列均为反射式器件；入射光射到第一凹镜被准直并反射出a光；a光射到光栅被衍射并反射出b光；b光射到第二凹镜被准直后反射出c光；c光射到微镜阵列被调制并反射出d光；d光射到第二凹镜被准直并反射出e光；e光射到所述光栅被衍射并反射出f光；f光射到第一凹镜被准直后反射到所述检测器。

另一种阿达玛变换近红外光谱仪，包括入射光路上依次设置的第一凹镜、光栅、第二凹镜和微镜阵列，还包括设置在入射光入射口附近的检测器，所述第一凹镜、光栅、第二凹镜和微镜阵列均为反射式器件；入射光射到第一凹镜被准直并反射出a光；a光射到光栅被衍射并反射出b光；b光射到第二凹镜被准直后反射出c光；c光射到所述微镜阵列被调制并反射出d光；还包括在d光光路上依次设置的第三凹镜与第四凹镜，第三凹镜与第四凹镜均为反射式器件；d光射到第三凹镜被准直并反射出e光；e光射到所述光栅被衍射并反射出f光；f光射到第四凹镜被准直后反射到所述检测器。

本发明的技术效果：