[发明专利]分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块

说明书

技术领域

本发明属于研究分析仪器技术领域，特别涉及一种分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块的设计。可应用于各种分析仪器中的紫外光源部件，尤其适用于环保行业气体浓度在线监测分析仪器使用。

背景技术

目前，在分析仪器设计中，为了探测在紫外光谱范围内具有吸收特性的某些气体的浓度，需要使用能够发出紫外光谱的光源，一般的方案是采用氘灯或氙灯。氘灯的优点是光强稳定性好，但由于其功率高、发热量大、寿命短而不能满足长时间在线监测仪器的需要。所以某些领域的分析仪器，尤其是环境在线监测仪器，往往采用闪光氙灯作为光源部件。

闪光氙灯发出的光谱范围为200～800nm，具有寿命长、光强强度高、一致性好等特点，被广泛应用于各种分析仪器内，但是由于闪光氙灯特别的工作方式，需要为其配备专属的驱动电源和控制电路才能够正常使用。闪光氙灯的驱动电源电压要求达到700～1000V，触发电压需要达到5000～7000V，电路设计具有一定复杂性和高压危险性；由于分析仪器要求光源的稳定性高，所以在电路设计和器件选型上要采取相应的措施；而且驱动电源和触发电路若设计不当，容易产生电磁辐射，干扰分析仪器内部其他精密电子部件的正常工作，所以还需要采取防辐射措施。

发明内容

本发明的目的是，提供一种分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块，集成高稳定性的进口闪光氙灯、驱动电源以及控制电路于一体，具有体积小、使用寿命长、精度高等特点，内置光强可调和内/外部触发功能，可集成到仪器内部，满足分析仪器(尤其是在线监测仪器)对紫外光源的要求。

本发明的技术方案是如下实现的，一种分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块，由闪光氙灯、驱动电源和控制电路组成，闪光氙灯采用进口Hamamatsu闪光氙灯L4646，驱动电源为高压驱动电源，电路部分采用电源芯片SG3524和高频变压器等部件，；控制电路为高压触发电路，采用PerkinElmer公司的进口触发变压器ZS1052AC。

本发明的有益效果是：氙灯灯泡与驱动电源、高压触发电路和控制电路集成一体，体积小、使用方便；采用进口高质量闪光氙灯，从而保证精度高、使用寿命长；该集成模块具有结构紧凑，便于安装；高压驱动电源的电路部分采用SG3524电源芯片和高频变压器等部件，带反馈设计，保证了电源输出波纹小于0.05％；高压触发电路采用PerkinElmer公司的进口触发变压器ZS1052AC，触发精度一致性好，从而保证了氙灯闪光强度的精度。该氙灯集成模块具有光强调节功能，通过电位器调节闪光亮度；具有内/外部触发选择功能，使用户能够选择模块的闪光触发信号是来自内部还是由外部接口引入；具有内部触发频率调节功能，通过电位器调节内部触发信号的频率。集成模块采用金属外壳屏蔽，防止电磁辐射泄露影响其他电子部件正常工作。

本发明适用于分析仪器，尤其是在线监测仪器的紫外光源。

附图说明

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步描述。

图1是本发明的分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块的构造示意图

图2是本发明的分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块的闪光氙灯的内部构造示意图

图3是本发明的分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块的高压驱动电源的电路原理图

图4是本发明的分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块的高压触发电路的电路原理图

图中，1-电源输入，2-外部触发信号，3-控制电路，4-高压驱动电源，5-高压触发电路，6-放电电容，7-灯具座，8-氙灯，9-阴极，10-阳极，11-探针A，12-探针B，13-火花发生器，14-电弧放电。

具体实施方式

由图1可见，分析仪器专用紫外闪光氙灯集成模块由控制电路3、高压驱动电源4、高压触发电路5和闪光氙灯8构成，设有灯具座7。其中闪光氙灯为发出紫外光谱的部件，驱动电源以电压输入，通过升压为氙灯的电极两端施加高电压，高压触发电路提供高压脉冲触发电弧放电，控制电路用于提供内部触发信号，电路一端外接电源输入1，另一端为外部触发信号输入2，图中6为放电电容。

由图2可见，闪光氙灯由阴极9、阳极10、阴极侧触发探针A 11和阳极侧触发探针B 12、火花发生器13和石英玻璃构成。工作时，需要在氙灯阴极和阳极间加入高压，并通过高压触发探针和火花发生器联合使阴极和阳极发出电弧放电14，电弧向外释放出紫外光线。所以为使闪光氙灯正常工作，需配备驱动电源和触发电路；为实现光强和频率可调，还需配备相应控制电路。