【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱分析系统领域，尤其涉及一种分光光度计光学系统。
技术介绍
1、分光光度计是一种重要的光谱分析仪器，广泛应用于化学、生物学、材料科学以及印刷等多个领域，其主要原理为，不同的物质对特定波长光的吸收不同，通过单色仪将复合波长光分离成单一波长光，并测量物质对该波长光的吸收程度，由此计算出其成分或浓度。在印刷领域，分光光度计不仅提高了印刷品的色彩质量和生产效率，还为行业的可持续发展提供了有力支持。
2、传统分光光度计通常通过光学系统实现光的分离和波长的精确测量。然而，现有技术中，大多数分光光度计的光谱范围有限，通常仅能覆盖紫外光谱区或可见光谱区。在需要同时检测紫外、可见和近红外光谱的应用中，往往需要多台设备或复杂的光学系统来完成。这种方式不仅增加了设备体积和重量，还降低了系统的灵活性，难以满足现代应用对小型化和便携化的需求。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出一种分光光度计光学系统，能够覆盖200nm至1100nm的宽光谱范围，即同时针对200nm-380nm紫外光谱区、380nm-780nm可见光光谱区、780nm-1100nm近红外光谱区的波长探测；并且通过优化设计，实现了小型化、轻量化的结构，大大提升了分光光度计系统的灵活性。
2、本专利技术具体涉及一种分光光度计光学系统，包括：第一透镜（11）和第二透镜（12）沿光路依次排列组成的第一会聚部（1），入射狭缝（2），第一凹面反射镜（3），分光反射光栅（4），第二凹面反射镜（5），
3、进一步地，所述第二会聚部（7）的光焦度为φ7，其满足如下关系：0.22≤φ7/φ≤0.35。
4、进一步地，第三透镜（71）的光焦度φ71与所述第四透镜（72）的光焦度φ72满足0.01≤φ71=φ72≤0.067。
5、进一步地，所述第一凹面反射镜的曲率半径为r1，倾斜角度为θ1，偏心量为y1，满足如下关系：-0.01≤r1≤-0.006，-13°≤θ1≤-9°，6≤y1≤10。
6、进一步地，所述第二凹面反射镜的曲率半径为r2，倾斜角度为θ2，偏心量为y2，满足如下关系：-0.02≤r2≤-0.005，-20°≤θ2≤-16°，4≤y2≤10。
7、进一步地，所述分光反射光栅的光栅常数为d，倾斜角度为θ3，满足如下关系：2μm≤d≤10μm，14°≤θ3≤25°。
8、进一步地，所述分光反射光栅（4）为闪耀光栅，闪耀波长为λ，满足如下关系：450nm≤λ≤625nm。
9、进一步地，所述探测部（6）包括用于直接接收光信号的接收平面，所述接收平面的倾斜角度为θ4，满足如下关系：10°≤θ4≤15°。
10、进一步地，所述会聚透镜（9）光焦度φ9满足0.01≤φ9≤0.074, 且0.1≤φ9/φ≤0.23。
11、本专利技术提供的分光光度计光学系统具有小型化、轻量化的优点，大大提升了分光光度计系统的灵活性；分光功能优良，不同物面处各色光分离清晰、弥散斑与艾里斑大小接近，成谱稳定，能够在探测中覆盖200nm至1100nm的宽光谱范围，即同时针对200nm-380nm紫外光谱区、380nm-780nm可见光光谱区、780nm-1100nm近红外光谱区的波长探测；全视场在空间频率100lp/mm处的mtf（modulation transfer function，调制传递函数）均大于0.2，且整体长度小于160mm。此外，本专利技术检测光路采用单光束光路全程无分束，光能利用率更高。在低浓度或弱吸光样品的检测中，单光束可能表现出更优的信噪比，且光路简化使得仪器体积更小，适合空间有限的实验室或现场进行快速检测。
12、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
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1.一种分光光度计光学系统，其特征在于，所述分光光度计光学系统包括：
2.如权利要求1所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第二会聚部（7）的光焦度为Φ7，其满足如下关系：0.22≤Φ7/Φ≤0.35。
3.如权利要求2所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第三透镜（71）的光焦度Φ71与所述第四透镜（72）的光焦度Φ72满足0.01≤Φ71=Φ72≤0.067。
4.根据权利要求3所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第一凹面反射镜的曲率半径为R1，倾斜角度为θ1，偏心量为Y1，满足如下关系：-0.01≤R1≤-0.006，-13°≤θ1≤-9°，6≤Y1≤10。
5.根据权利要求4所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第二凹面反射镜的曲率半径为R2，倾斜角度为θ2，偏心量为Y2，满足如下关系：-0.02≤R2≤-0.005，-20°≤θ2≤-16°，4≤Y2≤10。
6.根据权利要求5所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述分光反射光栅的光栅常数为d，倾斜角度为θ4，满足如下关系：2μm≤d≤10μ
7.根据权利要求6所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述分光反射光栅（4）为闪耀光栅，闪耀波长为λ，满足如下关系：450nm≤λ≤625nm。
8.根据权利要求7所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述出射狭缝（6）包括用于直接接收光信号的接收平面，所述接收平面的倾斜角度为θ6，满足如下关系：10°≤θ6≤15°。
9.如权利要求8所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述会聚透镜（9）光焦度Φ9满足0.01≤Φ9≤0.074, 且0.1≤Φ9/Φ≤0.23。
...【技术特征摘要】
1.一种分光光度计光学系统，其特征在于，所述分光光度计光学系统包括：
2.如权利要求1所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第二会聚部（7）的光焦度为φ7，其满足如下关系：0.22≤φ7/φ≤0.35。
3.如权利要求2所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第三透镜（71）的光焦度φ71与所述第四透镜（72）的光焦度φ72满足0.01≤φ71=φ72≤0.067。
4.根据权利要求3所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第一凹面反射镜的曲率半径为r1，倾斜角度为θ1，偏心量为y1，满足如下关系：-0.01≤r1≤-0.006，-13°≤θ1≤-9°，6≤y1≤10。
5.根据权利要求4所述的分光光度计光学系统，其特征在于，所述第二凹面反射镜的曲率半径为r2，倾斜角度为θ2，偏心量为y2，满足如下...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜斌，尹梦伟，杨柯楠，王赛男，裴翌廷，金豆豆，王瀚，周世生，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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