CZ309152B6 - Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky - Google Patents

Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky Download PDF

Info

Publication number
CZ309152B6
CZ309152B6 CZ202124A CZ202124A CZ309152B6 CZ 309152 B6 CZ309152 B6 CZ 309152B6 CZ 202124 A CZ202124 A CZ 202124A CZ 202124 A CZ202124 A CZ 202124A CZ 309152 B6 CZ309152 B6 CZ 309152B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
width
leds
behind
narrowing
selecting
Prior art date
Application number
CZ202124A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ202124A3 (cs
Inventor
Aleš Hodaň
Original Assignee
Ecom Spol. S R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecom Spol. S R.O. filed Critical Ecom Spol. S R.O.
Priority to CZ2021-24A priority Critical patent/CZ202124A3/cs
Priority to PCT/IB2022/050433 priority patent/WO2022157634A1/en
Priority to EP22742338.1A priority patent/EP4271970A4/en
Priority to CN202280014949.XA priority patent/CN116848384A/zh
Publication of CZ309152B6 publication Critical patent/CZ309152B6/cs
Publication of CZ202124A3 publication Critical patent/CZ202124A3/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/74—Optical detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

Vynález se týká zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro chromatografii s LED diodami, kde za LED diodami (3) je za štěrbinami (2) konkávní zrcadlo (1), před kterým je holografická mřížka (9) a fokusační štěrbina (4), za kterou je rozdělovač (5) paprsků pro odražení paprsku do referenční diody (8) a přes kyvetu (6) do měřicí diody (7).

Description

Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky
Oblast techniky
Technické řešení se týká konstrukce optického řešení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro chromatografíi s LED diodami.
Dosavadní stav techniky
V poslední době se používají chromatografické detektory s LED diodami jako zdroj monochromatického světla. Nevýhodou LED diod je, že mají velkou toleranci emitovaného spektra, obvykle +/- 5 nm a velmi širokou spektrální pološířku obvykle 12 až 20 nm a navíc v patě spektra je emitované spektrum obvykle široké 20 až 40 nm. Tyto vlastnosti LED diod omezují použití takovýchto detektorů v aplikacích, kde je nutná přesná vlnová délka a větší rozsah linearity měření.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro chromatografíi s LED diodami, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že za LED diodami je za štěrbinami konkávní zrcadlo, před kterým je holografická mřížka a fokusační štěrbina, za kterou je rozdělovač paprsků pro odražení paprsku do referenční diody a přes kyvetu do měřicí diody.
Zařízení využívá holografickou mřížku s přesným umístěním štěrbin, čímž se získá spektrum s přesnou vlnovou délkou s tolerancí menši než +/- 1 nm a přesnou pološířkou ovlivnitelnou šířkou štěrbiny v rozsahu od 2 nm.
Navrhované řešení používá difrakční mřížku, kde LED diody jsou umístěny v místech prvního řádu mřížkou rozloženého spektra. Směr paprsků světlaje zde obrácený, než jaký je používán u Diode Array Detektorů. Kombinací šířek štěrbin umístěných před LED diodami a na výstupu monochromátoru lze ovlivnit spektrální pološířku světla, která vstupuje do kyvety detektoru. Zároveň je přesnou pozicí LED diod a štěrbin umožněno vybrat přesnou vlnovou délku z širokého spektra LED diod. Zařízení tedy umožňuje modifikovat spektrum LED diod tak, že pomocí holografické mřížky vybere z tohoto spektra pouze určitou vlnovou délku a pomocí vhodně zvolených štěrbin omezí spektrální pološířku. Výroba takovéhoto detektoru je o něco složitější oproti stávajícím konstrukcím a obsahuje navíc některé optické a mechanické komponenty, ale je vyvážena dosažením vynikajících parametrů. Toto řešení umožňuje použití těchto detektorů v nej náročnějších analytických aplikacích při daleko nižších pořizovacích a provozních nákladech.
Navíc je toto řešení míň nákladné na výrobu, přičemž jeho malé rozměry umožňují snadné umístění do vyšších celků. Nespornou výhodou je nízká spotřeba detektoru a dlouhá životnost LED diod oproti klasickým světelným zdrojům jako například deuteriová výbojka.
Objasnění výkresů
Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro chromatografíi s LED diodami podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je schéma zapojení a na Obr. 2 je mechanické schéma tohoto zařízení.
-1 CZ 309152 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro chromatografii s LED diodami, má za LED diodami 3 štěrbiny 2, za kterými je konkávní zrcadlo 1. Před konkávním zrcadlem 1 je holografická mřížka 9 a fokusační štěrbina 4, za kterou je rozdělovač 5 paprsků pro odražení paprsku do referenční diody 8 a přes kyvetu 6 do měřicí diody 7.
Princip detektoru je na obr. 1. Světlo z LED diod 3 umístěných v místech prvního řádu mřížkou rozloženého spektra prochází skrz štěrbiny 2 na konkávní zrcadlo 1, které odráží paprsky na holografickou mřížku 9. Protože holografická mřížka 9 zde fimguje v obrácené funkci než u diode array detektorů, skládá paprsky různých vlnových délek z LED diod 3 do jednoho svazku, který je opětným využitím konkávního zrcadla 1 fokusován do fokusační štěrbiny 4. Po průchodu fokusační štěrbinou 4 je část světla odražena rozdělovačem 5 paprsků - beam splitterem, na referenční diodu 8 a větší část prochází přes kyvetu 6, kterou protéká měřený vzorek kapaliny, dále na měřicí diodu 7.
Signál z měřicí diody 7 je využíván k měření absorbance dle Lambert-Beerova zákona porovnáváním intenzity světla po průchodu kyvetou 6 s nosnou mobilní fází a následně s měřeným vzorkem. Při použití více LED diod 3 jako zdroje světla jsou tyto rozsvěceny střídavě, čímž se ve výsledku dostává hodnota absorbance na různých vlnových délkách.
Mechanické provedení fimkčního prototypu je na obr. 2.
Průmyslová využitelnost
Zařízení podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění v konstrukcích detektorů pro kapalinovou chromatografii, kde je vyžadována přesná vlnová délka a úzké spektrum světelného zdroje.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky u detektoru pro 5 chromatografii s LED diodami, vyznačující se tím, že za LED diodami (3) je za štěrbinami (2) konkávní zrcadlo (1), před kterým je holografická mřížka (9) a fokusační štěrbina (4), za kterou je rozdělovač (5) paprsků pro odražení paprsku do referenční diody (8) a přes kyvetu (6) do měřící diody (7).
CZ2021-24A 2021-01-21 2021-01-21 Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky CZ202124A3 (cs)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-24A CZ202124A3 (cs) 2021-01-21 2021-01-21 Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky
PCT/IB2022/050433 WO2022157634A1 (en) 2021-01-21 2022-01-19 Device for spectral half-width narrowing and exact wavelength selection
EP22742338.1A EP4271970A4 (en) 2021-01-21 2022-01-19 Device for spectral half-width narrowing and exact wavelength selection
CN202280014949.XA CN116848384A (zh) 2021-01-21 2022-01-19 用于光谱半宽窄化和准确波长选择的设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-24A CZ202124A3 (cs) 2021-01-21 2021-01-21 Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ309152B6 true CZ309152B6 (cs) 2022-03-16
CZ202124A3 CZ202124A3 (cs) 2022-03-16

Family

ID=80628180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-24A CZ202124A3 (cs) 2021-01-21 2021-01-21 Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4271970A4 (cs)
CN (1) CN116848384A (cs)
CZ (1) CZ202124A3 (cs)
WO (1) WO2022157634A1 (cs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184428A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 Leco Instruments Limited Optics system for emission spectrometer
EP1027622A1 (en) * 1998-09-02 2000-08-16 Renishaw plc Optical filter for raman spectroscopy
US7839550B1 (en) * 2004-08-14 2010-11-23 Billmers Richard I Volume holographic filter with broad acceptance angle and narrow spectral bandwidth
CN102519878A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 江苏大学 微流控芯片光电检测光源稳定性自动修正补偿方法与系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2303274A1 (fr) * 1975-03-06 1976-10-01 Marteau D Autry Eric Ensemble detecteur pour analyse spectrophotometrique differentielle
JPH0778451B2 (ja) * 1984-06-29 1995-08-23 株式会社島津製作所 平面回折格子分光器
US5959738A (en) * 1994-07-25 1999-09-28 Molecular Devices Corporation Determination of light absorption pathlength in a vertical-beam photometer
US6414753B1 (en) * 2000-06-16 2002-07-02 Arthur Davis Low stray light czerny-turner monochromator
CN202735314U (zh) * 2012-08-17 2013-02-13 赛智科技(杭州)有限公司 可变波长的紫外及可见分光检测器
CH709865A1 (de) * 2014-07-11 2016-01-15 Tecan Trading Ag Spektrometer mit Monochromator und Order-Sorting-Filter.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184428A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 Leco Instruments Limited Optics system for emission spectrometer
EP1027622A1 (en) * 1998-09-02 2000-08-16 Renishaw plc Optical filter for raman spectroscopy
US7839550B1 (en) * 2004-08-14 2010-11-23 Billmers Richard I Volume holographic filter with broad acceptance angle and narrow spectral bandwidth
CN102519878A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 江苏大学 微流控芯片光电检测光源稳定性自动修正补偿方法与系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU, Bo et al. Development of stable, narrow spectral line-width, fiber delivered laser source for spin Exchange optical pumping. Applied Optics, 2015, Vol. 54, No. 17, p. 5420-5424, ISSN 1559-128X *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022157634A1 (en) 2022-07-28
EP4271970A4 (en) 2024-12-25
EP4271970A1 (en) 2023-11-08
CZ202124A3 (cs) 2022-03-16
CN116848384A (zh) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103649726B (zh) 用于荧光和吸收率分析的系统和方法
AU2007234389B2 (en) Spectroscope and method of performing spectroscopy
JP4536754B2 (ja) 分光光度計及び液体クロマトグラフィ
JPS5929803B2 (ja) 液体クロマトグラフ分離用多チヤンネル分析器
US4781456A (en) Absorption photometer
RU2223479C2 (ru) Способ и устройство для анализа изотопсодержащих молекул по спектру поглощения
US10386232B2 (en) Compact spectroscopic optical instrument
CN107748142A (zh) 一种基于微型分光光学系统的双光束变光程样品光谱分析装置
WO2010095472A1 (ja) 試料分析装置
US4875773A (en) Optical system for a multidetector array spectrograph
Niyonambaza et al. A compact visible light spectrometer for molecular detection with spherical gold nanoparticles
CN109269771B (zh) 偏置角可调中阶梯光栅效率测试仪的光路结构及测试方法
WO2004063730A1 (ja) 蛍光測定装置
CZ309152B6 (cs) Zařízení pro zúžení spektrální pološířky a výběr přesné vlnové délky
JP7565431B2 (ja) 吸収分光分析器および使用方法
RU2007149339A (ru) Спектрометрическое устройство для измерения смещенных спектральных распределений
KR100961138B1 (ko) 분광분석기
KR100302547B1 (ko) 씨·씨·디 검출기와 적분구를 채택한 다기능 분광분석기
KR101927664B1 (ko) 다소자 분광분석기
CN112033539A (zh) 一种新型透射型光纤光栅光谱仪
CN223897310U (zh) 光谱仪
CN101871923B (zh) 液相测量装置
Merenda et al. Portable NIR/MIR Fourier-transform spectrometer based on a common path lamellar grating interferometer
RU2359239C1 (ru) Спектральный прибор с продольным разложением света в спектр
CN208488173U (zh) 可置换式光路模块及具有该光路模块的光谱仪