智能光栅单色仪的波长校正装置及其方法

摘要

本发明属于波长自动校正装置及方法，特别涉及的是智能光栅单色仪的波长校正装置及其方法。本发明是在光栅单色仪的基础上加装了温度传感器、数显温度计、A/D变换、计算机接口以及波长校正程序构成新装置，利用温度、波长、单色仪的各种系统误差与出射光“波长漂移”间的函数关系式，通过电脑控制光栅旋转，可以将温度、波长的变化以及系统误差引起的光极单色仪出射光波长的变化降到±0.05埃以内。本发明结构简单、安全、预热时间短。

主权项

1.一种智能光栅单色仪的波长校正装置，主要由A.用于分光的光栅单色仪；B.测光系统，包括检测器和光电转换装置；C.驱动光栅旋转的控制系统；D.CPU主机及显示器；E.键盘；F.打印机；组成，其特征在于：G.在单色仪腔内装有可以采集温度信号T的温度传感器，温度信号T通过与装置中装设的数显温度计、A/D变换器和计算机接口，输入到CPU主机上，温度传感器、数显温度计、A/D变换器、计算机接口、CPU主机它们之间通过导线电连接；H.CPU主机内装有单色仪对输入的出射光波长λ(I)进行波长校正的程序：a.根据出射光波长λ(I)、温度T、波长飘移Δλ(I)三个变量间的变化规律，即光栅单色仪的出射光波长飘移值随出射光波长的增加而减小，随温度升高而增大的关系，制定了程序中的函数关系式可以是：①温度T与波长飘移Δλ间的函数关系可以用M阶多项式来近似：Δλ＝α₀+α₁T+α₂T²+……a_MT^M其中系数可以通过以下方程联立解出：其中 ${\Sigma }_m=\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{T}_n^m(m=0-(M+M))$ ${\Sigma }_{\mathrm{\Delta \lambda m}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}\Delta {\lambda }_n{T}_n^m$       (N为测量次数)②波长λ与波长飘移Δλ间的函数关系可以用M阶多项式来逼近：Δλ＝α₀+α₁λ+α₂λ²+……+α_Mλ^M其中系数可以通过以下方程联立解出：其中 ${\Sigma }_m=\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\lambda }_n^m(m=0-(M+M))$ ${\Sigma }_{\mathrm{\Delta \lambda m}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}\Delta {\lambda }_n{\lambda }_n^m$      (N为测量次数)b.根据出射光波长λ(1)、室温T、波长飘移Δλ(I)三个变量间的变化规律，确定了出射光波长飘移值Δλ(I)是波长变化对波长飘移的贡献Δλ₁(I)与温度变化对波长飘移的贡献D之和，即：Δλ(I)＝Δλ₁(I)+Dc.根据输入的出射光波长与校正波长间相差一个波长飘移的关系确定波长校正值。即：λ₁(I)＝λ(I)+Δλ(I)d.CPU主机将输入的出射光波长λ(I)进行波长校正程序运算，并将运算出的校正波长λ₁(I)值输给驱动光栅旋转的控制系统，使波长为λ(I)的出射光经光栅单色仪的出射狭缝顺序射出，通过测光系统将波长λ(I)、校正波长λ₁(I)、光强以及谱图输给显示器和打印机。