[发明专利]一种三维荧光摄谱仪

说明书

本发明提供了一种三维荧光摄谱仪包括：一光谱仪，一待测溶液样品，一整形准直聚焦光路模组和一光测试设备；光谱仪的光谱面将不同激发波长的光输出至待测溶液样品。本申请通过重新设计多波长激发光路，激发光路的光谱准直，整形光路结构设计，不仅实现了在探测器靶面上一次积分获取三维荧光的整个波段的光谱，还提升了三维荧光光谱仪的便携性，实现在一个测试周期内获得三维荧光光谱数据，提高测试效率，实现快速测试的要求。

技术领域

本申请属于光学仪器设备技术领域，具体地讲，涉及一种三维荧光摄谱仪。

背景技术

三维荧光测试基于荧光测试原理，将荧光强度以等高线方式投影在以激发光波长和发射光波长为纵横坐标的平面上获得的谱图，图像直观。

三维荧光光谱具有与物质组成成分一一对应的光谱特性。溶液中含有大量荧光物质,如油脂、蛋白质、表面活性剂、腐殖酸、维生素、酚类等芳香族化合物、乙醇水溶、农药残留、药品残余及其代谢产物等等。它的荧光光谱因污染物种类和含量不同而各异，具有与水样(溶液)相对应的特点，类似人类指纹具有唯一性一样，所以被称为水的“荧光指纹”。

根据此特性三维荧光光谱可广泛应用于水质检测(污水，废水等)、石油检测、食品检测等领域。

现有三维荧光光谱仪使用复色光源通过分光设备得到单一波长的激发光用以激发样品；样品发光后使用摄谱仪获取这一激发波长下的荧光光谱；随着分光设备输出不同波长的激发光，从而得到不同激发光下的发射光谱。

以上方案中，前端的分光设备工作在扫描模式下，也就是在一个测试周期内只能对一个特定激发波长所激发出的荧光光谱进行测试。假设激发扫描范围从400nm-800nm，步长为2nm，共计201个点，每次获取光谱积分时间为1秒，理论上最快要经过201秒后才能得到完整的三维荧光数据。相对测试时间较长，无法实现快速测试。

发明内容

本申请提供了一种三维荧光摄谱仪，主要解决的问题是将每次获取荧光光谱使用的单一波长的激发光变为一条连续变化的激发光谱，以至少解决当前的三维荧光摄谱仪前端的分光设备在扫描模式下相对测试时间较长，无法实现快速测试的问题。

本申请提供了一种三维荧光摄谱仪，包括：

一光谱仪，一整形准直聚焦光路模组，一待测溶液样品和一光测试设备；

光谱仪在其焦平面输出激发待测溶液样品所需的光谱带。

在一实施例中，光谱仪中包含色散元件和准直聚焦元件。

在一实施例中，整形准直聚焦光路模组的一面为弧面，弧面朝向待测溶液样品。

在一实施例中，在与待测溶液样品发射出的激发光成90度的方向上设置光测试设备，用于收集样品发射的荧光得到样品荧光光谱。

在一实施例中，在与待测溶液样品发射出的激发光成180度的方向上设置光测试设备，用于收集被样品吸收的激发光从而得到样品穿透光谱。

在一实施例中，光测试设备为高光谱相机。

在一实施例中，光测试设备为大靶面多通道摄谱仪。

在一实施例中，多波长激发光路经过整形准直聚焦光路模组形成一条不同波长的激发光谱带。

在一实施例中，整形准直聚焦光路模组的一面为弧面，弧面朝向待测溶液样品，将激发光导入待测溶液样品。

本申请通过重新设计多波长激发光路，激发光路的准直、整形光路结构设计，不仅实现了在探测器靶面上一次积分获取三维荧光的整个波段的光谱，还提升了三维荧光光谱仪的便携性，实现在一个测试周期内获得三维荧光光谱数据，提高测试效率，实现快速测试的要求。

附图说明