本发明专利技术涉及的无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法采用无任何运动部件的静态设计，光源发出的光束通过窄缝后，照射到反射光栅上，经平行光镜后形成平行的从近红外到近紫上的单色光光带，通过被测试样后由条状ＣＣＤ实现多点实时同步检测。不将清除系统误差作为主要目标，而是实现校标的全自动化，在每一次检测前和检测后都进行校标，以此来保证检测可靠性，将系统误差由反复的校标来排除。能实现计算机存储标准化合物光谱谱线数据库及自动检测化合物成分的智能化系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及本专利技术涉及化学光谱分析技术中的一种无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法。根据朗伯-比尔定律进行的光谱分析是定性和定量检测物质成份的重要手段，但目前的分光光度计均采用运动部件进行分光，因工作状况的改变存在着系统误差，因而往往仅用于定性分析，定量分析则须进行大量的校标工作，但仍不能完全消除测量误差。目前的分光光度计是逐次测量各个波长上的吸收率，完整全光谱测量需一定时间，因此所测得数据不是同一时刻的值，存在比色测量误差。由于测量需要时间，不能进行分析化学反应随时间变化的实时测量。本专利技术的目的是提供一种无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法，将平行的从近红外到近紫外的全光谱单色光光带，通过被测试样后实时同步检测光谱各个单色光的吸收率，得到同一时刻的全光谱吸收率。并可分析化学反应随时间变化的规律。为建立计算机标准化合物光谱谱线数据库，实现自动检测化合物成为可能。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，即一种无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法，其特征是将窄光束通过光栅静态反射，经平行光镜后形成平行的从近红外到近紫外的单色光光带，该光带通过被测试样后由条状CCD实现全光谱上各波长点的吸收率实时同步检测，条状CCD上每一测量单元在光照下超声的模拟量的信号输出，经A/D转换输出数字信号，存入计算机或类似装置进行处理和校标；在每一次检测前和检测后都进行校标，校标分二步进行，第一步校准在各波长上光谱的强度，将CCD测到光谱数据进行归一化处理，统一校核为相同值，以此消除由光栅、条状CCD、试样器皿及窗口材料对光波波长的非线性误差，第二步校准波长的准确度，用固体标试样块测得特征谱线，根据已知波长的特征变线对频谱波长进行校标。采用平行单色光带实时同步检测全程光谱信息的新方法避免了运动部件引起的系统误差，具有明显的先进性。由于采用条状CCD器件检测，可实现检测数据的高速读出，读数据速率可达成10MHz，对1024点的条状CCD的数据读出仅需100微秒，达到实时检测。由于反射式光测的分辩率已远大于系统设计所需要的光谱分辩率，因此系统的精度仅依据条状CCD的点数，采用1024点条状CCD可达到5A的光谱分辩率，而2048点条状CCD可达到25A。本专利技术很容易实现校标的自动化，在每次检测前和检测后都进行校标，校标波长的准确度和各波长上光谱强度的同一性，以此来保证检测可靠性，将系统误差由反复的校标来排除。由于采用实时核标，保证了光谱定标的准确性，这就使由计算机存储标准化合物光谱谱线数据库，实现自动检测化合物的智能系统成为可能，将对仪器分析自动化智能化发展提供一全新的方法。由于可实现实时检测，通过连续记录光谱信息，可定量检测化学反应随时间的成份变化。本专利技术可以通过附图进一步说明。本专利技术有如下附图附附图说明图1为本专利技术的原理图；附图2为本专利技术自动校标的光谱曲线图组。参见附图1，本专利技术的一个实施方案是将光源S发出的光通过窄缝V后，形成的窄光束，照射到反射光栅G上，选用精度为1000线/毫米的光栅，一级反射单色光的分辨率为0.08A。成扇状反射的单色光光经平行光镜P后形成平行的单色光光带，该光带经过被测试样B后被测化合物的特征光谱被吸收，平行单色光光带照射到条状CCD器件C上，读出光谱数据。条状CCD的点数为1024，可达到5A的光谱分辨率。参见附图2，校标由计算机自动进行，校标分二步进行，第一步校准在各波长上光谱的强度，将测到的1024个数据进行归一化处理，统一校核为相同值，以此消除由光栅、条状CCD、试样器皿及窗口材料对光波波长的非线性误差，第二步校准波长的准确度，用固体标试样块测得特征谱线。根据已知波长的特征变线对频谱波长进行校标。归一化处理目的在于消除条状CCD对不同波长光线灵敏度误差和消除比色皿所具的吸收光谱给测量所带来的系统误差。具体做法是将盛入纯水的比色皿放入测量位置，条状CCD测得的1024个数据，将这1024个数据分别乘以各自的归一系数，使这1024个数值达到同一值，如4096(对于12位条状CCD)。在测量被测溶液时将所测得的1024个数据分别乘以这1024个归一系数，得出消除了系统误差的正确光谱数据。将具有特征谱线的标准固态试样放入测量位置，根据标准试样的特征谱线已知的波长，校核条状CCD所对应点波长值。经过多个不同标准样测量，并根据光谱的连续性原理，得出条状CCD上1024个探测点所对应的波长值，校核出条状CCD的探测点与光谱波长的对应关系。由于无运动部件，引起上述对应关系改主的因素仅在于由于光学系统因气温变化使部件热涨冷缩，因此校核工作仅需在气温有较大变化时进行，一年内仅需有限的几次，可提高光谱测量工作的可靠性，提高工作效率。为建立化合物光谱数据库，进而实现光谱测量自动化创造条件。通过检测若干已知标准化合物的特征谱线，建立计算机标准化合物光谱谱线数据库。在比色分析中将测得的未知化合物的谱线与计算机中的光谱谱线数据库进行″与″操作，实现智能化的化合物自动检测化。权利要求1.一种无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法，其特征是将窄光束通过光栅静态反射，经平行光镜后形成平行的从近红外到近紫外的单色光光带，该按波长为序的单色光光带通过被测试样通过被测试样后，由条状多检测点器件CCD实现全光谱上各波长点的吸收率实时同步检测，条状CCD上每一测量单元在光照下超声的模拟量的信号输出，经A/D转换输出数字信号，存入计算机或类似装置进行处理和校标；在每一次检测前和检测后都进行校标，校标分二步进行，第一步校准在各波长上光谱的强度，将CCD测到光谱数据进行归一化处理，统一校核为相同值，以此消除由光栅、条状CCD、试样器皿及窗口材料对光波波长的非线性误差；第二步校准波长的准确度，用固体标试样块测得特征谱线，根据已知波长的特征变线对频谱波长进行校标。2.根据权利要求1所述的无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法，其特征是归一化处理是将盛入纯水的比色皿放入测量位置，条状CCD测得的1024个数据，将这1024个数据分别乘以各自的归一系数，使这1024个数值达到同一值；在测量被测溶液时将所测得的1024个数据分别乘以这1024个归一系数，得出消除了系统误差的正确光谱数据。全文摘要本专利技术涉及的无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法采用无任何运动部件的静态设计,光源发出的光束通过窄缝后,照射到反射光栅上,经平行光镜后形成平行的从近红外到近紫上的单色光光带,通过被测试样后由条状CCD实现多点实时同步检测。不将清除系统误差作为主要目标,而是实现校标的全自动化,在每一次检测前和检测后都进行校标,以此来保证检测可靠性,将系统误差由反复的校标来排除。能实现计算机存储标准化合物光谱谱线数据库及自动检测化合物成分的智能化系统。文档编号G01N21/25GK1271094SQ0011289公开日2000年10月25日 申请日期2000年4月30日 优先权日2000年4月30日专利技术者王世迪, 邱贤菊, 陈宏 申请人:王世迪 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无运动部件、自动校标的平行单色光光谱检测法，其特征是：将窄光束通过光栅静态反射，经平行光镜后形成平行的从近红外到近紫外的单色光光带，该按波长为序的单色光光带通过被测试样通过被测试样后，由条状多检测点器件ＣＣＤ实现全光谱上各波长点的吸收率实时同步检测，条状ＣＣＤ上每一测量单元在光照下超声的模拟量的信号输出，经Ａ／Ｄ转换输出数字信号，存入计算机或类似装置进行处理和校标；在每一次检测前和检测后都进行校标，校标分二步进行，第一步校准在各波长上光谱的强度，将ＣＣＤ测到光谱数据进行归一化处理，统一校核为相同值，以此消除由光栅、条状ＣＣＤ、试样器皿及窗口材料对光波波长的非线性误差；第二步校准波长的准确度，用固体标试样块测得特征谱线，根据已知波长的特征变线对频谱波长进行校标。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王世迪，邱贤菊，陈宏，
申请(专利权)人：王世迪，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。