[发明专利]光谱仪和包括光谱仪的仪器

说明书

本文描述了包括中阶梯光栅和交叉色散器的光谱仪以及包括此类光谱仪的仪器的某些配置。所述光谱仪被配置为在空间上分离所提供的波长的光以准许检测每种所提供的波长的光或对每种所提供的波长的光进行成像。可使用本文描述的所述光谱仪来实现改善的灵敏度和检测限。

相关申请

本申请要求在2018年5月7日提交的美国临时专利申请第62/667,973号的优先权，所述申请的内容明确以引用的方式整体并入本文。本申请还要求在2018年8月10日提交的美国专利申请第16/100,587号的优先权，所述申请的内容明确以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本文描述了可用于选择一种或多种波长的光的光谱仪的特定配置。在一些示例中，所述光谱仪可在具有较好的检测限的宽波长范围内提供光分离。

背景技术

光谱仪可用于将各种波长的光分离为单独的波长。许多光谱仪包括折射部件和/或反射部件。通常观察到光谱重叠，这会减小准确度、降低检测限并且可能会提供较差的成像分辨率。

发明内容

描述了光谱仪和包括光谱仪的仪器和系统的某些方面、配置、实施方案和示例。

一个或多个方面涉及具有快速准直器和多反射镜非球面成像器的中阶梯(Echelle)光谱仪。如本文所描述，可经由流控地耦合到样本引入装置的电感耦合等离子体焊枪来获得来自样本的光。可选地，可从其他来源接收光。

在下文更详细地描述额外的方面、配置、实施方案和示例。

附图说明

在下文参考附图描述光谱仪和其部件的某些特定配置，在附图中：

图1是根据某些示例的光谱仪的图解；

图2是根据某些配置的在反射望远镜中存在的某些部件的图解；

图3A、图3B、图3C、图3D、图3E和图3F是根据一些示例的在光谱仪的反射望远镜中可能存在的某些部件的图解；

图4是根据一些实施方案的光谱仪的图解；

图5是根据某些实施方案的光学发射仪器的图解；

图6是根据一些示例的电感耦合等离子体的图解；

图7是根据一些示例的电感耦合等离子体的另一图解；

图8是根据一些实例的包括径向翅片的感应装置的图解；并且

图9是根据某些实例的光谱仪的图解。

受益于本公开的本领域技术人员将认识到，图中的部件的确切布置、大小和定位不一定按比例或不一定是所需的。一个部件相对于另一部件的特定大小和角度可改变，以从所述部件或包括所述部件的光谱仪提供期望的响应或输出。

具体实施方式

在下文描述包括彼此光学耦合的多个独立的光学元件的光谱仪的某些配置。虽然所述光学元件的确切类型和布置可取决于来自光谱仪的期望的光学输出而改变，但是所述光谱仪可包括位于壳体内并且彼此光学耦合的两个、三个、四个、五个或更多个独立的光学元件。

以下某些图解涉及用于位置参考的术语“上游”和“下游”。在第二光学元件的上游的第一光学元件在光学上比第二部件更靠近入口狭缝。例如，当第一部件位于第二部件的上游时，入射光将先到达所述第一部件，之后才到达所述第二部件。在第一光学元件的下游的第二光学元件在光学上比第一部件更远离入口狭缝。例如，当第二部件位于第一部件的下游时，入射光将先到达所述第一部件，之后才到达所述第二部件。这些术语不意图将光学元件的确切布置限于任何一种所描述的图解，而是用于增强描述的清晰性。