一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，它包括折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)共用棱鏡樣品槽(1)。本實用新型直接利用計算的方式得到旋光度，減小了設(shè)備的體積，提高了測量的速度，整個設(shè)備沒有運動部件，儀器使用壽命長。
【專利說明】一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于物質(zhì)分析儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講就是涉及一種折射旋光一體儀的 光學(xué)系統(tǒng)，能夠滿足在一臺儀器上測量物質(zhì)折射率或旋光度來分析物質(zhì)成分的目的。

【背景技術(shù)】
[0002] 折射儀是是利用光線測試液體濃度的儀器，用來測定折射率、雙折率、光性，折射 率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一。許多純物質(zhì)都具有一定的折射率，物質(zhì)如果其中含有雜質(zhì) 則折射率將發(fā)生變化，出現(xiàn)偏差，雜質(zhì)越多，偏差越大。折射儀主要由高折射率棱鏡（鉛玻 璃或立方氧化鋯）、棱鏡反射鏡、透鏡、標(biāo)尺（內(nèi)標(biāo)尺或外標(biāo)尺）和目鏡等組成。折射儀有手 持式折光儀、糖量折光儀、蜂蜜折光儀、寶石折光儀、數(shù)顯折光儀、全自動折光儀及在線折光 儀等。折射儀廣泛應(yīng)用于制糖、制藥、石油、食品、化工等工業(yè)部門及有關(guān)尚等院校和科研單 位。
[0003] 旋光儀是測定物質(zhì)旋光度的儀器，通過旋光度的測定，可以分析確定物質(zhì)的濃度、 含量及純度等。廣泛應(yīng)用于制糖、制藥、石油、食品、化工等工業(yè)部門及有關(guān)尚等院校和科研 單位。
[0004] 現(xiàn)實市場上有的物質(zhì)只適合用折射儀來分析其成分，有的物質(zhì)只適合用旋光儀來 分析其物質(zhì)成分，隨著工業(yè)的發(fā)展，越來越多的行業(yè)的原材料同時需用利用折射儀和旋光 儀來檢測分析他們各自的產(chǎn)品。但現(xiàn)在沒有一臺儀器能夠既具有利用折射率來分析物質(zhì) 成分又同時能夠利用物質(zhì)的旋光度來分析物質(zhì)的成分，或者即使有這兩種集成的一體化設(shè) 備，體積也十分龐大，攜帶不便。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有折射旋光一體儀的體積過于龐大，不易攜帶的技 術(shù)缺陷，提供一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，直接利用計算的方式得到旋光度，減小了設(shè) 備的體積，提高了測量的速度。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型設(shè)計一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，它包 括折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)共用棱 鏡樣品槽；
[0008] 所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括多波長LED光源，多波長LED光源發(fā)出的依次單色光射入 第一消色差聚光透鏡后出射成像在棱鏡樣品槽槽底和被測物體的接觸面上，并產(chǎn)生全反射 現(xiàn)象，反射圖像照射在線陣CCD采集系統(tǒng)敏感面上，形成黑白圖像，所述多波長LED光源受 ARM控制器控制依次發(fā)出不同波長光；
[0009] 所述旋光光學(xué)系統(tǒng)包括LED光源，所述LED光源發(fā)出的光經(jīng)第二消色差聚光透鏡 變成細(xì)平行光束出射后射到起偏鏡變成線偏振光射出，射出的線偏振光射入干涉濾光片變 成波長為單色光束后射出，單色光束穿過裝有被測物體的棱鏡樣品槽上部空槽部分，得到 旋轉(zhuǎn)一定角度的偏振光射出，射出光由偏振分光棱鏡分成兩束正交的偏振光，最后分別照 射在第一娃光電池和第二娃光電池上，所述第一娃光電池和第二娃光電池受ARM控制器控 制。
[0010] 進一步，所述棱鏡樣品槽包括下部實心的臺錐體棱鏡，所述臺錐體棱鏡的大端面 與矩形空心平面鏡結(jié)合在一起。
[0011] 進一步，所述棱鏡樣品槽的折射率大于2。
[0012] 有益效果
[0013] 本實用新型提供的一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，直接利用計算的方式得到旋 光度，減小了設(shè)備的體積，提高了測量的速度，整個設(shè)備沒有運動部件，儀器使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 附圖1是本實用新型中折射光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 附圖2是本實用新型中旋光光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。
[0017] 實施例
[0018] 如附圖1和2所不，一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，它包括折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光 光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)共用棱鏡樣品槽1。
[0019] 具體的，所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括多波長LED光源2,多波長LED光源2發(fā)出的依次 單色光射入第一消色差聚光透鏡3后出射成像在棱鏡樣品槽1槽底和被測物體Ia的接觸 面上，并產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，反射圖像照射在線陣CCD采集系統(tǒng)4敏感面上，形成黑白圖像，所 述多波長LED光源2受ARM控制器5控制依次發(fā)出不同波長光；
[0020] 所述旋光光學(xué)系統(tǒng)包括LED光源6,所述LED光源6發(fā)出的光經(jīng)第二消色差聚光 透鏡7變成細(xì)平行光束出射后射到起偏鏡8變成線偏振光射出，射出的線偏振光射入干涉 濾光片9變成波長為單色光束后射出，單色光束穿過裝有被測物體的棱鏡樣品槽1上部空 槽部分，得到旋轉(zhuǎn)一定角度的偏振光射出，射出光由偏振分光棱鏡10分成兩束正交的偏振 光，最后分別照射在第一娃光電池11和第二娃光電池12上，所述第一娃光電池12和第二 硅光電池12受ARM控制器5控制。所述棱鏡樣品槽1包括下部實心的臺錐體棱鏡101，所 述臺錐體棱鏡101的大端面與矩形空心平面鏡102結(jié)合在一起。所述棱鏡樣品槽1的折射 率大于2。
[0021] 本實用新型的工作原理：由多波長LED光源發(fā)出的依次單色光經(jīng)消色差聚光透鏡 成像在棱鏡樣品槽和被測物體的接觸面上，并產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，反射圖像最后照射在線陣 CCD采集系統(tǒng)敏感面上，形成黑白圖像；ARM控制器控制多波長LED光源按波長依次發(fā)光； 對于每一個波長，ARM控制器控制線陣CCD采集系統(tǒng)采集一幅被測物體的全反射圖像，用于 確定全反射角，計算被測物體對應(yīng)波長的折射率，同時控制旋光測量部分光學(xué)系統(tǒng)測量樣 品的旋光度。旋光測量部分的是由LED光源發(fā)出的光經(jīng)消色差聚光透鏡變成細(xì)平行光束經(jīng) 起偏鏡變成線偏振光，再經(jīng)干涉濾光片變成波長為589. 3nm的單色光束后，通過裝有被測 物體的棱鏡樣品槽，得到旋轉(zhuǎn)一定角度的偏振光，由偏振分光棱鏡分成兩束正交的偏振光， 最后分別照射在兩個相同的硅光電池上，由ARM控制器控制光電采集系統(tǒng)得到兩個光強I1,I2，旋光度α的計算公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，它包括折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)，其特征在 于：所述折射光學(xué)系統(tǒng)和旋光光學(xué)系統(tǒng)共用棱鏡樣品槽（1); 所述折射光學(xué)系統(tǒng)包括多波長LED光源（2)，多波長LED光源（2)發(fā)出的依次單色光射 入第一消色差聚光透鏡（3)后出射成像在棱鏡樣品槽（1)槽底和被測物體的接觸面上，并 產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，反射圖像照射在線陣CCD采集系統(tǒng)（4)敏感面上，形成黑白圖像，所述多 波長LED光源⑵受ARM控制器（5)控制依次發(fā)出不同波長光； 所述旋光光學(xué)系統(tǒng)包括LED光源（6)，所述LED光源（6)發(fā)出的光經(jīng)第二消色差聚光透 鏡（7)變成細(xì)平行光束出射后射到起偏鏡（8)變成線偏振光射出，射出的線偏振光射入干 涉濾光片（9)變成波長為單色光束后射出，單色光束穿過裝有被測物體的棱鏡樣品槽（1) 上部空槽部分，得到旋轉(zhuǎn)一定角度的偏振光射出，射出光由偏振分光棱鏡（10)分成兩束正 交的偏振光，最后分別照射在第一娃光電池（11)和第二娃光電池（12)上，所述第一娃光電 池（11)和第二硅光電池（12)受ARM控制器（5)控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述棱鏡樣品 槽（1)包括下部實心的臺錐體棱鏡（101)，所述臺錐體棱鏡（101)的大端面與矩形空心平面 鏡（102)結(jié)合在一起。
3. 如權(quán)利要求1活所述的一種折射旋光一體儀的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述棱鏡樣 品槽（1)的折射率大于2。
【文檔編號】G02B27/28GK204177734SQ201420659204
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】孫流星 申請人:上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司