一种口袋式近红外光谱仪制造技术

本发明专利技术公开了一种口袋式近红外光谱仪，涉及光电半导体技术及微机电技术领域。它包括基座、光谱传感器、光源、正置曲面反射镜、倒置曲面反射镜和校准盖。光谱传感器用于接收近红外光，生成光谱数据。光源对称排列在光谱传感器的四周，光源用于发射近红外光，照射待测物体。正置曲面反射镜和倒置曲面反射镜将光源和光谱传感器封装在一起，并一起安装于基座上；倒置曲面反射镜的顶部开有样品光谱采集窗口，正置曲面反射镜和倒置曲面反射镜均用于聚光。本发明专利技术提供一种采用微机电技术，以静电感应原理制作的微型法伯腔，可以实现对近红外光的分光，和光电探测器集成后，制作微型的口袋式近红外光谱仪，具有很广泛的实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的涉及光电半导体技术及微机电
，更具体地，本专利技术的实施方式涉及一种口袋式近红外光谱仪，可以对物体进行扫描，分析其所包含的化学成份信息，以及部分物理形态信息。
技术介绍
随着光电半导体技术及微机电技术的迅猛发展，以往的大尺寸光电仪器有了小型化和微型化的可能。微机电技术制作的微型传感器可以将光电探测器和光学元件集成在一起，与之相关的光电仪器可以应用在工业、农业的在线监控，以及做成小型化和微型化的光电仪器，不仅方便携带，而且具有很大的成本优势，是目前光电仪器行业发展的一个趋势。近红外光谱技术是近些年迅速发展的一种快速检测技术，结合化学计量学方法分析近红外光谱，可以对物体的主要成份进行定性和定量的分析。传统的近红外光谱仪一般是在实验室使用，体积比较大，由复杂的分光系统、光源系统、光敏半导体以及样品室等构成，成本非常昂贵。对于近红外光谱分析仪器，一般采用的样品扫描方法有透射式、漫反射式和漫透射式等，而最方便用户使用的即是漫反射式样品扫描方法。这种方法的特点是设备的光源和光敏器件位于同一侧，产品体积小，集成度高。但是光源和光敏器件位于同一侧的时候，光敏器件的感光性能会受到比较大的影响，无法收集到足够的样品光谱。尤其对于采用微型法伯腔的光谱仪器，样品反射的近红外光的入射角度对光谱强度的影响很大，更加影响仪器的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术中的缺陷，提供一种采用微机电技术，以静电感应原理制作的微型法伯腔，可以实现对近红外光的分光，和光电探测器集成后，制作微型的口袋式近红外光谱仪，具有很广泛的实际应用。为了达到上述的技术效果，本专利技术采取以下技术方案：一种口袋式近红外光谱仪，它包括基座、光谱传感器、光源、正置曲面反射镜、倒置曲面反射镜和校准盖。所述光谱传感器用于接收近红外光，生成光谱数据。所述光源对称排列在光谱传感器的四周，所述光源用于发射近红外光，照射待测物体。所述正置曲面反射镜和倒置曲面反射镜将光源和光谱传感器封装在一起，并一起安装于基座上；所述倒置曲面反射镜的顶部开有样品光谱采集窗口，所述正置曲面反射镜和倒置曲面反射镜均用于聚光。所述校准盖用于对光谱仪进行校准。为了增加聚光效果，作为优选，一种口袋式近红外光谱仪，它还包括聚光透镜或菲涅尔透镜，所述聚光透镜或菲涅尔透镜设置在倒置曲面反射镜的样品光谱采集窗口处。为了达到均匀反射，作为优选，所述正置曲面反射镜和倒置曲面反射镜的反光涂层均为漫反射涂层。作为优选，所述校准盖的涂层采用漫反射涂层。作为优选，所述光源为多个卤素灯泡。作为优选，所述聚光透镜或菲涅尔透镜的材料为光学玻璃。作为优选，所述漫反射涂层的材料采用BaSO4或MgO或PTFE。作为优选，所述多个卤素灯泡为1个或2个或3个或4个卤素灯泡。本专利技术与现有技术相比，具有以下的有益效果：本专利技术提供一种采用微机电技术，以静电感应原理制作的微型法伯腔，可以实现对近红外光的分光，和
光电探测器集成后，制作微型的口袋式近红外光谱仪，具有很广泛的实际应用。本专利技术采用优化的聚光系统设计实现了很好的光谱采集效，本专利技术相关的产品可以应用在工业、农业的在线监控，以及做成小型化和微型化的光电仪器，不仅方便携带，而且具有很大的成本优势，是目前光电仪器行业发展的一个趋势。附图说明图1为本专利技术实施例1一种口袋式近红外光谱仪的实施方式示意图；图2为本专利技术实施例2一种口袋式近红外光谱仪的实施方式示意图；图3为本专利技术实施例3一种口袋式近红外光谱仪的实施方式示意图；图4为本专利技术实施例中4个光源和光谱传感器的同侧排列方式示意图；图5为本专利技术实施例中3个光源和光谱传感器的同侧排列方式示意图；图6为本专利技术实施例中2个光源和光谱传感器的同侧排列方式示意图；图7为本专利技术实施例中1个光源和光谱传感器的并行排列方式示意图；图8为本专利技术基于微机电技术的干涉滤波片基本构造示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：如图1所示，一种口袋式近红外光谱仪，它包括基座105、光谱传感器104、光源103、正置曲面反射镜101、倒置曲面反射镜102和校准盖107。所述基座105用于光源103的供电以及光谱传感器104的信号采集。所述
光谱传感器104用于接收近红外光，生成光谱数据；具体地，所述光谱传感器104包含光敏二极管和分光部件等。所述光源103对称排列在光谱传感器104的四周，所述光源103用于发射近红外光，照射待测物体。所述光源103为多个卤素灯泡，本实施例中如图4-7所示，多个卤素灯泡可以为1个或2个或3个或4个卤素灯泡对称排列在光谱传感器104的四周。所述正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102将光源103和光谱传感器104封装在一起，所述倒置曲面反射镜102的顶部开有样品光谱采集窗口，所述正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102均用于聚光，为了达到均匀反射，所述正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102的反光涂层均为漫反射涂层，所述漫反射涂层的材料采用BaSO4或MgO或PTFE等。所述校准盖107用于对光谱仪进行校准，校准盖107的涂层也采用漫反射涂层，所述漫反射涂层的材料采用BaSO4或MgO或PTFE等。图1是本实施例一种口袋式光谱仪的实施方式，光源103发出的近红外光501，经过正置曲面反射镜101反射后直接照射到样品106上，然后样品106漫反射后的光线反射回光谱传感器104；光源103发出的近红外光502，按顺序经过正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102反射后再照射到样品106上，然后样品106漫反射后的光线反射回光谱传感器104；光源103发出的近红外光503，按顺序经过倒置曲面反射镜102和正置曲面反射镜101反射后再照射到样品106上，然后样品106漫反射后的光线反射回光谱传感器104；光源103发出的近红外光504，直接照射到样品106上，然后样品106漫反射后的光线反射回光谱传感器104；107是用来校准光谱仪的校准盖，镀有对近红外光几乎0吸收的漫反射涂层(BaSO4或者PTFE或者MgO等)。实施例2：如图2所示，一种口袋式近红外光谱仪，它包括基座105、光谱传感器104、光源103、正置曲面反射镜101、倒置曲面反射镜102、校准盖107和聚光透镜108。所述基座105用于光源103的供电以及光谱传感器104的信号采集。所述光谱传感器104用于接收近红外光，生成光谱数据；具体地，所述光谱传感器104包含光敏二极管和分光部件。所述光源103对称排列在光谱传感器104的四周，所述光源103用于发射近红外光，照射待测物体。所述光源103为多个卤素灯泡，本实施例中如图4-7所示，多个卤素灯泡可以为1个或2个或3个或4个卤素灯泡对称排列在光谱传感器104的四周。所述正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102将光源103和光谱传感器104封装在一起，所述倒置曲面反射镜102的顶部开有样品光谱采集窗口，所述光谱采集窗口处增设聚光透镜108，所述聚光透镜108的材料为光学玻璃。所述正置曲面反射镜101和倒置曲面反射镜102均用于聚光，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种口袋式近红外光谱仪，其特征在于：它包括基座(105)、光谱传感器(104)、光源(103)、正置曲面反射镜(101)、倒置曲面反射镜(102)和校准盖(107)，所述光谱传感器(104)用于接收近红外光，生成光谱数据；所述光源(103)对称排列在光谱传感器(104)的四周，所述光源(103)用于发射近红外光，照射待测物体；所述正置曲面反射镜(101)和倒置曲面反射镜(102)将光源(103)和光谱传感器(104)封装在一起，并一起安装于基座(105)上；所述倒置曲面反射镜(102)的顶部开有样品光谱采集窗口，所述正置曲面反射镜(101)和倒置曲面反射镜(102)均用于聚光；所述校准盖(107)用于对光谱仪进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种口袋式近红外光谱仪，其特征在于：它包括基座(105)、光谱传感器(104)、光源(103)、正置曲面反射镜(101)、倒置曲面反射镜(102)和校准盖(107)，所述光谱传感器(104)用于接收近红外光，生成光谱数据；所述光源(103)对称排列在光谱传感器(104)的四周，所述光源(103)用于发射近红外光，照射待测物体；所述正置曲面反射镜(101)和倒置曲面反射镜(102)将光源(103)和光谱传感器(104)封装在一起，并一起安装于基座(105)上；所述倒置曲面反射镜(102)的顶部开有样品光谱采集窗口，所述正置曲面反射镜(101)和倒置曲面反射镜(102)均用于聚光；所述校准盖(107)用于对光谱仪进行校准。2.根据权利要求1所述的一种口袋式近红外光谱仪，其特征在于：它还包括聚光透镜(108)或菲涅尔透镜(109)，所述聚光透镜(108)或菲...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓剑，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51