[实用新型]单色器及二氧化硫分析仪

说明书

本实用新型公开了一种单色器及二氧化硫分析仪，单色器包括单色器主体，所述单色器主体内设有凸透镜、第一光阑、光栅、凹面反射镜和狭缝，光源依次经所述凸透镜、所述第一光阑、所述光栅、所述凹面反射镜和所述狭缝以致输出单色光。本实用新型一种单色器通过使用凸透镜进行准直，减小光路体积，提高光源利用率。使用第一光阑进行光束限制，利用近轴光束像差小的特点，得到需要的准直光束。使用光栅和凹面反射镜进行分光和聚焦，得到优质的成像结果。使用狭缝选择需要的波长，出射单色光。采用本单色器，可以得到比干涉滤光片和反射单色组件更好的单色光，其中心波长更准，带宽更低。该单色器利用凸透镜准直，减少了光程。

技术领域

本实用新型涉及二氧化硫分析仪技术领域，更具体地说是指一种单色器及二氧化硫分析仪。

背景技术

光学紫外荧光法检测二氧化硫的分析仪都是使用213.8nm的紫外光进行激发。目前比较普遍的光源是锌灯和氙灯。由于锌灯存在光强衰减比较快，寿命短的问题，而脉冲氙灯的寿命长，至少可以使用3-5年，因此采用氙灯作为光源具有更大长期使用的成本优势。

用氙灯作为光源时，分析仪都是使用干涉滤光片或者反射单色器来进行滤光，得到需要的单色光。该方式存在带宽较大(≥10nm)，谱型不对称，中心波长无法精准匹配需要的单色波长的问题。从而导致暗噪声增加或者信噪比低的问题。

目前二氧化硫分析仪的单色器还没有使用光栅单色器。采用光栅单色器作为分光组件能够解决上述存在的问题。市面上存在的单色器类型主要有以下几种：

a)Czerny-Turner型单色器:主要特点是所采用的光学元件少，光通量大，分辨率较高，较易做到高准确性。

b)Ebert-Fastie单色器:用一个大镜子代替两个聚集镜，特点是光学元件更少，成本低，但聚集调整困难，准确性较差。

c)S-N型光栅单色器：使用凹面光栅作为分光元器件，结构简单，聚光能力强，只有一个反射面，光损耗小，但是光路结构较长。

d)Littrow单色器:与Ebert-Fastie型类似，将大镜子改为一个小镜子。用同一区域将光线反射到光栅上，再将由光栅返回的光导向出射狭缝，但是杂散光较严重。

e)Monk-Gilieson型光栅单色器：只有一个凸透镜和光栅，利用透镜成像的原理，实现光路聚焦。像差较大，杂散光严重。

以上a-d都是使用凹面反射镜进行光路准直，为了能够放下其他光学器件，光路设计中凹面反射镜的焦距较大，光源距离准直镜面的距离较长，因此单色器体积较大，不适合放在小型化设备中使用。对有较大发散角的光源，长焦距还导致大部分光能量不能被有效准直，导致光能量的损失较大。如果没有进行合理的杂散光处理，还会提高出射光的杂散光水平。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种单色器及二氧化硫分析仪。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种单色器，包括单色器主体，所述单色器主体内设有凸透镜、第一光阑、光栅、凹面反射镜和狭缝，光源依次经所述凸透镜、所述第一光阑、所述光栅、所述凹面反射镜和所述狭缝以致输出单色光。

其进一步技术方案为：所述凸透镜卡接于所述单色器主体的左侧，所述第一光阑设于所述凸透镜的右侧，所述光栅设于所述第一光阑的对面，所述凹面发射镜设于所述第一光阑的下方。

其进一步技术方案为：所述第一光阑、所述光栅、所述凹面反射镜和所述单色器主体的内壁围合形成一腔体。

其进一步技术方案为：所述狭缝设于所述腔体的右侧并与所述腔体相连通。

其进一步技术方案为：所述单色器主体的底部设有固定环，所述凸透镜与所述固定环卡接固定。