CN102519590B - 光谱仪混合罗兰圆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于光谱仪的混合罗兰圆装置。其目的是为了提供一种可同时安装CCD和光电倍增管的混合罗兰圆，实现CCD和光电倍增管同时采集光谱信号，提高单台光谱仪分析性能的同时降低仪器成本。本发明光谱仪混合罗兰圆装置，包括罗兰圆底座、罗兰圆支架、出缝带、至少一个CCD模块和光电倍增管模块，罗兰圆支架成圆弧形，其前侧面上开设有左右设置的长条形通孔，圆弧形出缝带固定安装在罗兰圆支架的前侧面上，罗兰圆支架的上表面和/或下表面上开设有至少一个定位孔，CCD模块固定安装在定位孔内，光电倍增管模块固定安装在罗兰圆底座上，且光电倍增管位于出缝带前侧，且光谱谱线能够通过长条形通孔和出缝带照射到光电倍增管上。
Description
技术领域
本发明涉及一种光谱仪，特别是涉及一种光谱仪的混合罗兰圆装置。
背景技术
光谱仪分为光电倍增管光谱仪和CCD光谱仪，光电倍增管光谱仪采用光电倍增管实现光谱信号的采集，CCD光谱仪采用CCD实现光谱信号的采集；光电倍增管可以精确分析超低含量元素，一个光电倍增管只能采集一条光谱谱线，由于光室内空间有限，一个光室不能安装太多光电倍增管，导致一台光谱仪所能分析的光谱谱线数量受到限制，可分析的金属材质种类少，且光电倍增管的价格比较昂贵；CCD价格便宜，一块CCD可采集近百条光谱谱线，但对于含量较低的元素分析不准确；利用CCD可采集多条谱线的优点和光电倍增管的高灵敏度和低检出限优点，在同一光室内实现CCD和光电倍增管共同采集光谱数据，可保证仪器精度，提高仪器可分析材质数量，但目前尚无可同时装配CCD和光电倍增管的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可同时安装CCD和光电倍增管的混合罗兰圆，实现CCD和光电倍增管同时采集光谱信号，提高单台光谱仪分析性能的同时降低仪器成本。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，包括罗兰圆底座、罗兰圆支架、出缝带、至少一个CCD模块和至少一个光电倍增管模块，罗兰圆支架固定安装在罗兰圆底座的上表面上，罗兰圆支架成圆弧形，其前侧面上开设有左右设置的长条形通孔，圆弧形出缝带固定安装在罗兰圆支架的前侧面上，罗兰圆支架的上表面和/或下表面上开设有至少一个定位孔，定位孔与长条形通孔连通，CCD模块包括托盘、CCD元件、反光镜和反光镜固定块，CCD元件固定安装在托盘上表面上，反光镜通过反光镜固定块固定安装在托盘上，且反光镜位于CCD元件的前上侧，托盘固定安装在定位孔内，且反光镜位于所述长条形通孔内，光电倍增管模块包括光电倍增管和固定板，光电倍增管通过固定板固定安装在罗兰圆底座上，且光电倍增管位于出缝带前侧，且光谱谱线能够通过长条形通孔和出缝带照射到光电倍增管上。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述罗兰圆支架包括圆弧形立板、上安装板和下安装板，上安装板和下安装板分别固定安装在所述圆弧形立板的上下端面上，长条形通孔位于圆弧形立板的前侧面上，定位孔开设在上安装板和/或下安装板上，定位孔均位于所述圆弧形立板的后侧，上安装板的下表面、下安装板的上表面和圆弧形立板的前圆弧面构成弧面凹槽，圆弧形出缝带固定安装在所述弧面凹槽内。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中位于上安装板上的定位孔的中心在同一圆弧上，位于下安装板上的定位孔的中心也在同一圆弧上，所有定位孔的轴线均平行，且位于上安装板上的定位孔和位于下安装板上的定位孔依次交错分布。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述定位孔为台阶孔，上安装板上的定位孔的小孔位于大孔的下方，下安装板上的定位孔的小孔位于大孔的上方，CCD模块的托盘包括上托盘和下托盘，下托盘为圆形，上托盘固定于下托盘上表面，上托盘成近似长圆形，上托盘的圆周面位于下托盘的圆周面的内侧，下托盘的下表面的前部开设有直角形固定槽，固定槽内固定安装有压板，托盘通过压板与上安装板和/或下安装板固定连接，反光镜固定块的下端固定安装在上托盘的上表面上，CCD元件固定安装在上托盘上，定位孔的大孔与下托盘的形状相配，定位孔的小孔与下托盘的形状相配。通过将托盘分为上托盘和下托盘，上托盘的形状为近似圆形，能够防止CCD模块在定位孔内转动。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述罗兰圆底座前侧下端固定安装有圆弧形导轨，导轨的上表面上开设有T型通槽，光电倍增模块的固定板下端通过T型螺栓固定安装在T型通槽内。通过设置圆弧形导轨，能够使光电倍增模块在导轨的不同位置固定，实现光电倍增模块位置的连续可调。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述圆弧形立板由钢铁制成，出缝带的边缘设有磁性材料，出缝带通过磁性材料固定安装在罗兰圆支架的弧面凹槽内。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述上安装板和下安装板互相平行，上安装板和下安装板的间距为35毫米。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置，其中所述上安装板、下安装板和圆弧形立板为一体成型。
本发明光谱仪混合罗兰圆装置与现有技术不同之处在于本发明光谱仪混合罗兰圆装置将CCD模块放置在出缝带圆弧内侧采集光谱信号，光电倍增管安装在出缝带圆弧前侧采集光谱信号。在安装CCD模块的区域不安装光电倍增管，在不安装CCD模块的区域安装光电倍增管，实现CCD模块和光电倍增管共同采集光谱信号，保证了仪器的分析精度，有效提高了单台光谱仪可分析元素个数，从而提高了光谱仪可分析材质的种类，采用CCD模块代替部分光电倍增管，节约了仪器成本。
下面结合附图对本发明的光谱仪混合罗兰圆装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的轴测图；
图2为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的轴测图(下安装板上的CCD模块可见)；
图3为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的罗兰圆支架的轴测图；
图4为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的CCD模块的轴测图(下托盘的固定槽可见)；
图5为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的CCD模块的轴测图；
图6为本发明光谱仪混合罗兰圆装置的出缝带的轴测图。
具体实施方式
如图1所示，本发明光谱仪混合罗兰圆装置包括罗兰圆底座1、罗兰圆支架2、出缝带3、十三个CCD模块4和五个光电倍增管模块5，罗兰圆底座1成圆弧形，罗兰圆支架2用螺钉固定安装在罗兰圆底座1的上表面上，结合图3所示，罗兰圆支架2包括圆弧形立板6、上安装板7和下安装板8，上安装板7和下安装板8分别位于圆弧形立板6的上下端面上，上安装板7和下安装板8互相平行，上安装板7、下安装板8和圆弧形立板6为一体成型，均由钢铁制成，本实施例中上安装板7和下安装板8的间距为35毫米，上安装板7的下表面、下安装板8的上表面和圆弧形立板6的前圆弧面构成弧面凹槽11，结合图6所示，出缝带3成圆弧形，出缝带3上留有若干条竖缝24，每条竖缝24能够使特定波长的谱线通过，出缝带3的四周边缘设有磁条，出缝带3通过磁条固定安装在罗兰圆支架2的弧面凹槽11内，且出缝带3的后侧面贴合在弧面凹槽11的前侧面上。结合图3所示，在圆弧形立板6的前侧面上开设有一个左右设置的长条形通孔9，在圆弧形立板6的后侧、上安装板7上表面开设有九个定位孔10，在圆弧形立板6的后侧、在下安装板8上开设有八个定位孔10，位于上安装板7上的定位孔10的中心在同一圆弧上，位于下安装板8上的定位孔10的中心也在同一圆弧上，所有定位孔10的轴线均平行，且位于上安装板7上的定位孔10和位于下安装板8上的定位孔10依次交错分布，通过将上安装板7和下安装板8上的定位孔10交错设置，能够防止安装在上安装板7上的定位孔10内CCD模块与安装在下安装板8上的定位孔10内的CCD模块干涉，以实现在罗兰圆支架2上安装多个CCD模块，定位孔10为台阶孔，上安装板7上的定位孔10的小孔位于大孔的下方，下安装板8上的定位孔10的小孔位于大孔的上方。结合图4、图5所示，CCD模块4包括托盘12、CCD元件13、反光镜14和反光镜固定块15，其中托盘12包括上托盘20和下托盘21，下托盘21为圆形，上托盘20固定于下托盘21上表面，上托盘20成近似长圆形，上托盘20的圆周面由四条圆弧拼接而成，上托盘20的圆周面位于下托盘21的圆周面的内侧，在下托盘21的下表面的前部开设有直角形固定槽18，CCD元件13固定安装在上托盘20上，反光镜14通过反光镜固定块15固定安装在托盘12上，反光镜固定块15的下端固定安装在上托盘20的上表面上，且反光镜14位于CCD元件13的前上侧，托盘12固定安装在定位孔10内，且反光镜14位于所述长条形通孔9内，定位孔10的大孔与下托盘21的形状相配，定位孔10的小孔与下托盘21的形状相配。结合图2所示，固定槽18内固定安装有压板19，CCD模块4的托盘12通过压板19与上安装板7和下安装板8固定连接。光电倍增管模块5包括光电倍增管16和固定板17，在罗兰圆底座1前侧下端固定安装有圆弧形导轨22，导轨22的上表面上开设有T型通槽23，光光电倍增管模块5的固定板17下端通过T型螺栓固定安装在T型通槽23内，固定板17的上端与光电倍增管16固定连接，光电倍增管16位于出缝带3前侧，且光谱谱线能够通过长条形通孔9和出缝带3照射到光电倍增管16上。在本实施例中，罗兰圆支架2的上安装板7上安装有七个CCD模块4，其中左数第二、第四个定位孔10未安装CCD模块4，下安装板8上安装有六个CCD模块4，其中左数第一、第二个定位孔10未安装CCD模块4，三个光电倍增管模块5固定安装于上安装板7上左数第二个定位孔10的前方，两个光电倍增管模块5固定安装于上安装板7上左数第四个定位孔10的前方。
当开始采集光谱信号时，CCD模块4在出缝带3后侧采集光谱数据，而对于未安装CCD模块4的部分，光谱谱线通过出缝带3的竖缝24照射到光电倍增管模块5上，采用光电倍增管模块5接收光谱信号，实现CCD和光电倍增管共同采集光谱信号，通过采用CCD扩展了光谱仪可分析的元素个数，从而扩展了单台光谱仪可分析材质的种类，采用光电倍增管可以有效保证对于含量较低元素分析的精密度，提高仪器整体分析性能。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光谱仪混合罗兰圆装置，包括罗兰圆底座（1）、罗兰圆支架（2）、出缝带（3）、至少一个CCD模块（4）和至少一个光电倍增管模块（5），所述罗兰圆支架（2）固定安装在罗兰圆底座（1）的上表面上，其特征在于：罗兰圆支架（2）成圆弧形，其前侧面上开设有左右设置的长条形通孔（9），所述圆弧形出缝带（3）固定安装在罗兰圆支架（2）的前侧面上，所述罗兰圆支架（2）的上表面和/或下表面上开设有至少一个定位孔（10），所述定位孔（10）与长条形通孔（9）连通，所述CCD模块（4）包括托盘（12）、CCD元件（13）、反光镜（14）和反光镜固定块（15），所述CCD元件（13）固定安装在托盘（12）上表面上，所述反光镜（14）通过反光镜固定块（15）固定安装在托盘（12）上，且反光镜（14）位于CCD元件（13）的前上侧，所述托盘（12）固定安装在定位孔（10）内，且所述反光镜（14）位于所述长条形通孔（9）内，所述光电倍增管模块（5）包括光电倍增管（16）和固定板（17），所述光电倍增管（16）通过固定板（17）固定安装在罗兰圆底座（1）上，且光电倍增管（16）位于出缝带（3）前侧，且光谱谱线能够通过长条形通孔（9）和出缝带（3）照射到光电倍增管（16）上。
2.根据权利要求1所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述罗兰圆支架（2）包括圆弧形立板（6）、上安装板（7）和下安装板（8），所述上安装板（7）和下安装板（8）分别固定安装在所述圆弧形立板（6）的上下端面上，所述长条形通孔（9）位于圆弧形立板（6）的前侧面上，所述定位孔（10）开设在上安装板（7）和下安装板（8）上，所述定位孔（10）均位于所述圆弧形立板（6）的后侧，所述上安装板（7）的下表面、下安装板（8）的上表面和圆弧形立板（6）的前圆弧面构成弧面凹槽（11），所述圆弧形出缝带（3）固定安装在所述弧面凹槽（11）内。
3.根据权利要求1所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述罗兰圆支架（2）包括圆弧形立板（6）、上安装板（7）和下安装板（8），所述上安装板（7）和下安装板（8）分别固定安装在所述圆弧形立板（6）的上下端面上，所述长条形通孔（9）位于圆弧形立板（6）的前侧面上，所述定位孔（10）开设在上安装板（7）或下安装板（8）上，所述定位孔（10）均位于所述圆弧形立板（6）的后侧，所述上安装板（7）的下表面、下安装板（8）的上表面和圆弧形立板（6）的前圆弧面构成弧面凹槽（11），所述圆弧形出缝带（3）固定安装在所述弧面凹槽（11）内。
4.根据权利要求2所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述位于上安装板（7）上的定位孔（10）的中心在同一圆弧上，位于下安装板（8）上的定位孔（10）的中心也在同一圆弧上，所述所有定位孔（10）的轴线均平行，且位于上安装板（7）上的定位孔（10）和位于下安装板（8）上的定位孔（10）依次交错分布。
5.根据权利要求4所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述定位孔（10）为台阶孔，所述上安装板（7）上的定位孔（10）的小孔位于大孔的下方，所述下安装板（8）上的定位孔（10）的小孔位于大孔的上方，所述CCD模块（4）的托盘（12）包括上托盘（20）和下托盘（21），所述下托盘（21）为圆形，所述上托盘（20）固定于下托盘（21）上表面，所述上托盘（20）成近似长圆形，所述上托盘（20）的圆周面位于下托盘（21）的圆周面的内侧，所述下托盘（21）的下表面的前部开设有直角形固定槽（18），所述固定槽（18）内固定安装有压板（19），所述托盘（12）通过压板（19）与上安装板（7）和/或下安装板（8）固定连接，所述反光镜固定块（15）的下端固定安装在上托盘（20）的上表面上，所述CCD元件（13）固定安装在上托盘（20）上，所述定位孔（10）的大孔与下托盘（21）的形状相配，所述定位孔（10）的小孔与下托盘（21）的形状相配。
6.根据权利要求2至5任一项所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述罗兰圆底座（1）前侧下端固定安装有圆弧形导轨（22），所述导轨（22）的上表面上开设有T型通槽（23），所述光电倍增管模块（5）的固定板（17）下端通过T型螺栓固定安装在T型通槽（23）内。
7.根据权利要求6所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述圆弧形立板（6）由钢铁制成，所述出缝带（3）的边缘设有磁性材料，出缝带（3）通过磁性材料固定安装在罗兰圆支架（2）的弧面凹槽（11）内。
8.根据权利要求7所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述上安装板（7）和下安装板（8）互相平行，所述上安装板（7）和下安装板（8）的间距为35毫米。
9.根据权利要求8所述的光谱仪混合罗兰圆装置，其特征在于：所述上安装板（7）、下安装板（8）和圆弧形立板（6）为一体成型。
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