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分光光度计光源部分设计其整体结构

分光光度计光源部分设计其整体结构
分光光度计光源部分设计及其整体结构
一般分光光度计的光学系统都是由光源系统和单色器组成。光源系统包括光源和一系列反射镜。单色器的作用是将光源发出的复色光分解成单色光,是仪器的部分。这一部分使用了大量的光学元件,致使仪器庞大、“精密”,抗震性能差。在微型化的过程中,人们一直力图达到抗震性能好、且光学部分简单的目的,以便提高仪器对环境的适应性能。针对定量分析是选择典型的吸收峰进行的特点,将光源选为具有单一波长的发光二极管。这是降低分光光度计体积、提高抗震性能、适应恶劣条件的首要一步,也是整个设计的关键所在。

分光光度计选用六只不同波长的LED作为光源,其峰值波长依次为405nm、470nm、505nm、560nm、592nm、660nm。利用LED具有体积小的特点,把六只LED等角度镶嵌在空心圆柱体内,圆柱体的外径为3.6cm,内径为1.2cm。在圆柱体内部套接了一可以旋转的同轴实心圆柱,直径为0.8cm。轴的后端与转动圆盘相连,前端(接近LED端)加工成45°倾斜角,在斜面上贴有一高平滑度的平面反射镜,用于改变光路传播方向。转动轴的中部有六个凹槽,与大圆柱(LED所在的柱)上面的滚珠相匹配。滚珠是装到一个小柱内的,后部是一小段弹簧。当转盘转到凹槽所在位置时,滚珠恰好卡在槽内,就构成了定位。每个定位处,平面反射镜正对一只发光二极管。每个LED芯片的法线都垂直于圆柱体的中轴线,与平面镜的表面成45°角。点亮LED,光经平面镜反射后,光的传播方向改变90°,变成水平光射出。在转动圆盘的表面有一圆形突起,它是用来接通触点开关的。触点开关共有六个,均匀分布在一圆形底座上。每个触点开关对应控制一只LED的通断,同时通知单片机准备接收该LED管的检测数据。转动圆盘的另一端是显示所用波长的读数盘,它是与LED的位置相对应的。光经平面镜反射后,到达一镶嵌在固定卡槽中的凸透镜,其焦距为2cm。然后以平行光传播到吸收池,经被测溶液吸收后由光电二极管检测输出。分光光度计的这几部分都是固定在一起的,以消除杂散光的干扰。

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