[其他]磷光光譜測定法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101336
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101336B
• 公開（公告）日: 1988-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 木村光良;野上太郎;大和田富;越裕之
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01J3/18
• 分類號: G01J3/18;C01N21/64
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙越,李勇

本發(fā)明所涉及的是磷光光譜儀，特別涉及的是，能適當縮小其尺寸并提高其靈敏度的磷光光譜儀。

磷光光譜儀測定法是用來測量由激發(fā)光照射樣品時所產生的磷光的一種方法，它比熒光測定法具有更高靈敏度的優(yōu)點。

磷光光譜儀包含有一個斬光器，該斬光器放在光源和熒光光譜儀激發(fā)側的分光計之間，這已在美國專利號為4，299，486的文獻中公開。

通常的磷光光譜儀需要有一對分光計;其中之一作為激發(fā)側分光計，它從光源中分出某段譜的光，并將此激發(fā)光照射在樣品上，另一個為磷光側分光計，是為收取由樣品發(fā)射的磷光光譜，其缺點是結構復雜、龐大笨重。

本發(fā)明的目的是提供一個磷光光譜儀，它用單個分光計就能夠測定磷光光譜，其結構簡單，尺寸小。

在這個磷光光譜儀中，只有當允許光通過斬光器時，激發(fā)光才照射在樣品上，而另一方面，即便是激發(fā)光被斬光器所阻斷，磷光仍會連續(xù)不斷地從樣品上發(fā)射出來，然而，當光通過斬光器時，由激發(fā)光照射在樣品上所引起的漫散光會疊加在磷光上。結果，僅在斬光器工作之時，從樣品發(fā)射出的磷光才是唯一能利用的光。

通常的磷光光譜儀只有當斬光器允許光通過時才能使用激發(fā)側分光計，而磷光側分光計只有當光實際上被阻斷時才能工作，這一不便點在本發(fā)明中得到克服。本發(fā)明是采用單個分光計的裝置，該光度計在當光通過斬光器時作為激發(fā)側分光計，而當光被斬光器阻斷時用作磷光側分光計。

結果，磷光可用單個分光計來測量，從而簡化了結構，減小了磷光光譜儀的尺寸。

圖1所示為按本發(fā)明實施磷光光譜儀的結構圖。

圖2到圖4所示為各種不同分光計實施詳圖。

圖5a和圖5b是說明光測量靈敏度的圖。

圖6和圖7是本發(fā)明實施的磷光光譜儀的其它構圖。

在圖1中，從光源10所發(fā)射出的光通過聚光裝置12，聚合后的光A經過斬光器14，周期性地導向分光計16，波分光計16所拾取出的波長已預先確定的光，作為激發(fā)光B，通過聚光裝置18照射在樣品20上。當樣品20被激發(fā)經過某一預先已定的時間后，從光源10發(fā)出的光波斬光器14所阻斷，此時分光計16開啟到用于磷光測量，由于激發(fā)光B的照射，樣品20上所發(fā)出的磷光C通過聚光裝置18進入分光計16，其持續(xù)的時間周期正好是斬光器14阻斷光的時間。導入分光計16的磷光C被色散成一般光譜，預先已知其波長的光D通過聚光裝置22，被收集到探測器，在這里磷光被轉換成電信號。這個電信號E被送到信號處理系統(tǒng)26，并進行數(shù)據(jù)處理。

圖2示出了分光計16的詳細情況，一個在光源側的狹縫16A和一個在樣品側的狹縫16B被固定在羅蘭（Rowlond）環(huán)上，激發(fā)光B的波長可以通過凹面衍射光柵16C的旋轉來調節(jié)。另一方面，磷光C的波長可通過一個臂28圍繞凹面衍射光柵16C旋轉來調置。在臂28上裝有檢測狹縫30，聚光裝置22和檢測器24。檢測狹縫30離開凹面衍射光柵中心的距離等于羅蘭圓直徑。被凹面衍射光柵16C所衍射的磷光光譜成份在檢測狹縫30處被進行轉換。

現(xiàn)在來解釋凹面衍射光柵16C和臂28之間的關系。對樣品側狹縫16B來的光的入口角度來看，臂28總是要求應置于激發(fā)光波長的長波側。因此，隨著凹面衍射光柵16C的旋轉，臂28也順應旋轉相同的角度，但是臂28被鎖定不能向著激發(fā)光波長的短波側運動。這樣，臂28就允許向著激發(fā)光的長波側轉動，這就使磷光光譜的測量有可能實現(xiàn)，假如采用在圖2中示出的分光計，那么就能選擇到理想的激發(fā)光波長和磷光波長，而且獲得具有簡單結構和尺寸小的磷光光譜儀。

分光計的另一個實施例已在圖3中示出。在光源側的一個狹縫16A，一個樣品側狹縫16B和一個探測器陣列32安排在羅蘭環(huán)上，輻照在樣品上的激發(fā)光B的波長可以通過旋轉凹面衍射光柵16C來選擇。從樣品所發(fā)射出的磷光C在凹面衍射光柵16C上產生衍射，并聚焦在探測器陣列32上，所以有可能同時獲得光譜分布。與探測器陣列32的每一個元件相關聯(lián)的波長，隨著凹面衍射光柵16C的旋轉而變化，根據(jù)其變化在信號處理系統(tǒng)上進行處理。在圖3中示出的分光計的使用，實現(xiàn)了磷光光譜儀的高速光測量能力。

圖4又示出了另一種分光計。一個凹面衍射光柵16C，一個在光源側的狹縫16A，一個探測側的狹縫30和一個樣品側的狹縫16B牢固地安裝在羅蘭環(huán)上。假設磷光從樣品側狹縫集中于系統(tǒng)中央，那么探測側狹縫就置于輻照樣品光的長波長一邊上。這種結構的分光計適合于作磷光光譜儀，而且結構簡單。