專利名稱：激光檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光檢測裝置，屬于檢測溶液中各種微量物質的化學分析和定量的儀器。
背景技術：
目前在化學實驗室里，利用比色成分分析技術對溶液中各種微量物質(如對硅酸鹽、磷酸鹽、銅、汞、氯離子等)的測定，一般使用的儀器是比色計和分光光度計。現有的比色計和分光光度計，如721、751型分光光度計，其光源均為普通光源。因為普通光源的光強較弱，而使儀器的靈敏度低，固分析和定量低濃度物質很困難。隨著環保意識的增強以及水處理技術的發展，要求生活用水、工業用水及廢水的排放指標越來越嚴格，要求水中各種被分析物質的濃度值越來越低，因而使用現有的比色計和分光光度計分析和定量低濃度物質已經不能滿足要求，即使增加光程長度來提高靈敏度，其測定范圍也極為有限。在測定高濃度物質時，由于普通光源光強較弱，也很難透過高濃度溶液。為了分析超低含量的物質，當前各實驗室普遍采用了離子色譜儀、液相色譜儀及氣相色譜儀或進行各種各樣的樣品預濃集，這些方法不但操作復雜，而且儀器價格也昂貴。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種激光檢測裝置，該裝置靈敏度高、能測定溶液中微量物質，且結構簡單，操作方便。
本實用新型的技術方案是一種激光檢測裝置，具有箱體、箱體內的隔板和隔板兩側的激光室、暗室，其特征在于激光室內設有激光器，隔板上設有通光管，管端裝有反射透射鏡片，暗室內裝有盛裝樣品的容器，容器上設有兩相對應的光窗，箱體上安裝有測量光電池和參比光電池，測量光電池與光窗、通光管置于激光器發出的同一光線上，參比光電池與反射透射鏡片發出的反射光對應。在容器內，兩光窗之間的距離可為10～100cm之間。
本技術的激光器可以是可調諧激光器，如波長為300-780nm調諧激光器；可以是多只單一波長的不同激光管，如波長300、532、625、645、675、780nm的激光管，多只激光管分別裝在轉盤的同一圓周線上；也可以是單一波長的一個激光管。激光器通過導線與電源連接。轉盤上設有擋片，擋片的作用是限制轉盤在360度范圍內轉動。轉盤可通過旋鈕手動轉動，也可以利用微型電機控制轉動。反射透射鏡片作用是把激光器發射的單束激光分成測量光束和參比光束。盛裝樣品的容器可以選用已有技術的流通池或比色皿，容器內裝被測溶液，容器內的兩光窗之間距離即是光程長度。光電池是市售產品，它能將透過溶液的光信號轉換成電信號，傳給計算機或單片機進行數據處理和記錄。工作過程是利用手動旋鈕轉動轉盤或利用微型電機自動調節轉盤，選定需要的激光波長，由激光器發出的光束經透射反射鏡片分成兩束光，一束光為測量光，一束光為參比光，測量光經通光管、流通池或比色皿上的光窗和中間的溶液層、照射在測量光電池上，參比光照射在參比光電池上，兩光電池分別將光信號轉換成電信號，再由計算機或單片機進行數據處理，實現對溶液中微量物質的快速測定。
本技術采用激光作分析光源，由于激光本身就是單色光，因而省去了現有比色計和分光光度計中的復雜精密的分光系統，而使儀器的結構變得簡單、操作變得簡便，價格也變得便宜了。比色法和分光光度法的工作原理是朗伯-比耳定律。朗伯-比耳定律從理論上講只適用于真正的單色光，而在普通的光度計中光源經分光后得到的單色光，從理論上都含有復色光成份，因此應用不純的單色光為光源，會產生偏離朗伯-比耳定律的現象。在普通的光電比色計中，即使是使用很好的濾光片，也不可能達到完全單色，其半峰寬一般都在30～100nm。如果使用干涉濾光片，譜帶寬度最小也只能達到15nm左右。如果用棱鏡分光，其單色性與狹縫寬度有關，狹縫越窄，單色性越好，但光強減弱，同時這要降低光電比色分析的適用性。由于激光光源的單色性比現有的單色器還好，而且激光能量集中、光通量大，與現有的比色計和分光光度計相比分析靈敏度顯著提高。另外，根據朗伯-比耳定律可知增加比色皿或流通池的光路長度可以提高測定的靈敏度，但是普通光源其光源強度低，光束的發散角大，靠增加光程長度來提高測定靈敏度是極為有限，而激光光源強度大，光束發散角很小，因而還可通過大幅度增加光程長度來提高溶液中微量物質分析的靈敏度。如果采用可調諧激光器，它將是比色法和分光光度法測量痕量物質的理想光源。本儀器還具有環保型的優點，所以在減少化學試劑對環境的污染方面，也將會帶來明顯的社會效益。
本技術的激光檢測裝置利用流動注射方法測定微量硅酸根，得出如下性能指標相對標準偏差1.0％檢出限 0.1μg/L(SiO32-、780nm)分析范圍1～100μg/L、100～2000μg/L線性相關系數1～100μg/Lr＞0.999、100～2000μg/Lr＞0.9990波長300、532、625、645、675、780nm

以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型裝有流通池的激光檢測裝置示意圖。
圖2是本實用新型裝有比色皿的激光檢測裝置示意圖。
圖中1旋鈕、2轉軸、3擋片、4激光室、5箱體、6轉盤、7激光管、8參比光電池、9反射透射鏡片、10通光管、11隔板、12暗室、13進口、14光窗、15出口、16通道、17光窗、18測量光電池、19主體、20控制系統、21支架、22導線、23比色皿。
具體實施方式
圖中，激光檢測裝置的箱體(5)內有隔板(11)，在隔板(11)一側是激光室(4)，另一側是暗室(12)。激光室(4)內設有激光器，激光器可以是多只不同波長的單一激光管(7)，如波長300、532、625、645、675、780nm的激光管，也可以是波長為300-780nm調諧激光器。多只不同波長的單一激光管式激光器，具有轉盤(6)，轉盤(6)通過轉軸(2)與旋鈕(1)連接，轉盤(6)上固定有波長為300、532、625、645、675、780nm的激光管(7)，各激光管分別排列在轉盤(6)的同一圓周線上，并通過導線與控制器連接。轉盤上還設有擋片(3)，該擋板是轉盤轉動的止點。隔板(11)上裝有通光管(10)，通光管(10)的端面是斜面，端面裝有反射透射鏡片(9)。暗室內裝有盛裝樣品的容器，該容器可以是圖1中的流通池，也可以是圖2中的比色皿(23)。流通池的主體(19)由支架(21)固定，在主體(19)內設有與進出口(13)(15)連通的通道(16)，該通道(16)的兩端設有光窗(14)、(17)，光窗之間的距離即是光程長度，光程長度可為1～20mm，溶液在通道(16)內流動。暗室(12)壁上裝有測量光電池(18)，激光室(4)的側壁上裝有參比光電池(8)。激光管(7)發出的光束通過反射透射鏡片(9)分成兩束光，一束光作為測量光，經通光管(10)進入光窗(14)，透過通道內的溶液層，又經光窗(17)照射到測量光電池(18)上，另一束光作為參比光，照射到參比光電池(8)上。兩光電池(18)(8)分別通過導線(22)與單片機控制系統或計算機控制系統(20)電連接。
權利要求1.一種激光檢測裝置，具有箱體、箱體內的隔板和隔板兩側的激光室、暗室，其特征在于激光室內設有激光器，隔板上設有通光管，管端裝有反射透射鏡片，暗室內裝有盛裝樣品的容器，容器上設有兩相對應的光窗，箱體上安裝有測量光電池和參比光電池，測量光電池與光窗、通光管同置于激光器發出的光線上，參比光電池與反射透射鏡片發出的反射光對應。
2.根據權利要求1所說的一種激光檢測裝置，其特征在于容器內的兩光窗之間距離為10～100cm之間。
專利摘要本實用新型涉及一種檢測溶液中各種微量物質的激光檢測裝置，其主要技術特征是，激光檢測裝置的光源為激光器，設在隔板上的反射透射鏡、設在樣品容器上的光窗及固定在檢測裝置壁上的光電池均與激光器發出的光束相對應，本裝置比現有普通光源的比色計和分光光度計分析靈敏度高它能測定溶液中微量物質，且結構簡單，操作方便，價格便宜，它將代替化學實驗室中常規分析儀器而被廣泛應用。
文檔編號G01N21/25GK2684187SQ200320104928
公開日2005年3月9日 申請日期2003年10月16日 優先權日2003年10月16日
發明者李永生, 曹生現, 萬瑞軍 申請人:李永生