[发明专利]一种紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置及方法有效
申请号: | 201510086813.1 | 申请日: | 2015-02-17 |
公开(公告)号: | CN104977082B | 公开(公告)日: | 2017-03-01 |
发明(设计)人: | 王森;郭永卫 | 申请(专利权)人: | 中国科学院国家天文台 |
主分类号: | G01J3/28 | 分类号: | G01J3/28;G01J3/10 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司11021 | 代理人: | 宋焰琴 |
地址: | 100012 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 紫外 光谱仪 光谱 分辨力 检测 装置 方法 | ||
1.一种紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于包括:光源、单色仪、中继光学系统、真空平移台、真空舱、隔振台和平台;在隔振台上放置光源、单色仪、真空舱;平台位于真空系统的真空舱中,且平台的底部的支柱伸出真空舱并与真空舱外的隔振台固定连接,保证真空舱外光源、单色仪的光学器件和舱内中继光学系统、被测紫外光谱仪的光学器件固定在相同的隔振台基础上;通过波纹管将支柱包裹在真空舱内,使真空舱内形成真空环境;中继光学系统、真空平移台位于真空舱中的平台上;以及被测紫外光谱仪置于真空平移台上,使中继光学系统和被测紫外光谱仪处于真空环境中;其中:
光源包括连续谱光源和离散谱光源,用于提供检测所需的包含紫外光及可见光的复合光;
单色仪,用于接收复合光,生成并出射检测紫外光谱仪所需单色光;
中继光学系统,用于将单色仪的焦比与被测紫外光谱仪的焦比进行匹配,并将单色光生成并出射检测需要的检测会聚光;
被测紫外光谱仪,用于接收检测会聚光,并将检测会聚光的会聚点位置与被测紫外光谱仪的狭缝重合;被测紫外光谱仪的光学器件包括球面光栅、狭缝、图像采集器件;
真空舱为真空环境时,当被测紫外光谱仪、中继光学系统和真空平移台的结构及光路结构产生变形时,导致光路产生变化,从而会使会聚点的位置与被测紫外光谱仪入射端的位置分离;
真空平移台上放置被测紫外光谱仪,调整真空平移台使检测会聚光的会聚点位置与被测紫外光谱仪入射端的狭缝中心再次重合,检测会聚光入射到狭缝,经过球面光栅色散并照射到图像采集器件上,并被测紫外光谱仪在与检测会聚光波长相应光谱坐标位置形成光谱图像;通过连续谱光源和单色仪测量并得到光谱图像的焦面线色散参数,通过离散谱光源测量光谱图像中的谱线,得到谱线的能量半高宽,根据检测会聚光波长、能量半高宽与焦面线色散参数,计算得出被测紫外光谱仪分辨力。
2.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,所述连续谱光源采用具有连续谱的氘灯;离散谱光源采用具有离散谱的等离子光源或汞灯。
3.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,所述单色仪的工作波段在真空紫外波段,所述单色仪包括光栅、入射狭缝和出射狭缝,在光栅两边安装宽度可调整的入射狭缝和出射狭缝,入射狭缝和出射狭缝的宽度调整开大,用于增大通过的光能量;入射狭缝和出射狭缝关小,使单色光的谱线宽度变小,通过控制光栅的旋转角度调整单色光波长,产生符合检测需要的单色光。
4.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,中继光学系统是一个椭球镜,或是椭球镜与平面镜组合;中继光学系统将单色仪出射的单色光束的焦比与被测紫外光谱仪入射所要求的光束焦比进行匹配,形成检测会聚光。
5.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,中继光学系统的光路与真空平移台组合形成五轴调整,中继光学系统的光路实现旋转与俯仰两轴转动,真空平移台实现上下左右前后三轴平移。
6.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,隔振台是一个将光源、单色仪、真空舱内的光学及机械结构支撑起来的刚性结构,用空气弹簧支撑,使得光路得以稳定保持。
7.如权利要求1所述紫外光谱仪光谱分辨力的检测装置,其特征在于,在单色仪的入射狭缝的端部设置一机械接口与光源连接,在出射狭缝的端部设置一接口与真空管道连接;单色仪所出射单色光的波长由光栅转角控制,由机械码盘或光电码盘显示出射单色光的波长。
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