一種海水水下原位熒光檢測裝置制造方法及圖紙

實用新型專利技術提供了一種海水水下原位熒光檢測裝置，它可以解決現(xiàn)有技術存在的體積較大，在沒有專門的海水采樣器的情況下無法對較深層海水中的有機污染物進行分析的問題。技術方案是，一種海水水下原位熒光檢測裝置，包括激發(fā)光光源、熒光光學透鏡組、光電倍增管、激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口，改進之處在于，激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口的玻璃采用鍍ZnO膜的光學石英玻璃。本實用新型專利技術的技術方案，大大壓縮了光程，實現(xiàn)了體積小型化。此外，激發(fā)光和熒光檢測窗口采用的玻璃為鍍ZnO膜的K9光學玻璃，這使得光學玻璃對油類物質的粘附性大大降低，緩解了待測物質附著的問題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

一種海水水下原位熒光檢測裝置
本技術屬于海洋環(huán)境監(jiān)測
，具體地說，涉及到一種應用于海水水下有機污染物原位監(jiān)測的熒光光學檢測裝置。
技術介紹
在現(xiàn)有技術中，對海水中有機污染物的測量，針對不同的測量對象有多種測量方法，例如分光光度法、實驗熒光法、溴化滴定法、熒光分光法、重量法、實驗室化學濃縮吸附法等等，但是這些方法都有一個共同的缺點，那就是這些測量方法都需要在實驗室內(nèi)完成， 其不但取樣困難、定位誤差大、測量周期長，而且需要耗費大量的人力、物力資源，因此只能用于少數(shù)專業(yè)檢測機構，不便推廣使用。為了彌補上述測量方法的缺陷，現(xiàn)有技術中出現(xiàn)了一種海水中多種有機污染物現(xiàn)場光學測量裝置，中國專利號ZL200410035526. X，參見圖 1，該測量裝置可以在現(xiàn)場對海水中各種有機污染物進行實時、連續(xù)測量，有效節(jié)約了人力， 提高了檢測效率。但是，該裝置在使用過程中仍然存在如下一些缺陷，體現(xiàn)在I)體積較大， 搬運不便；2)在沒有專門的海水采樣器的情況下無法對較深層海水中的有機污染物進行分析；3)測定過程中由于管路、泵、樣品池對待測油類有機污染物的吸附作用使得儀器的測定穩(wěn)定性較差。
技術實現(xiàn)思路
本技術提供了一種海水水下原位熒光檢測裝置，它可以解決現(xiàn)有技術存在的體積較大，搬運不便，在沒有專門的海水采樣器的情況下無法對較深層海水中的有機污染物進行分析的問題。為了達到解決上述技術問題的目的，本技術的技術方案是，一種海水水下原位熒光檢測裝置，包括激發(fā)光光源、激發(fā)光光學透鏡組，熒光光學透鏡組、光電倍增管、激發(fā)光光學窗口和突光光學檢測窗口，改進之處在于，激發(fā)光光學窗口和突光光學檢測窗口的玻璃采用鍍ZnO膜的光學石英玻璃。進一步地，所述激發(fā)光光源選用小型的濱松L9455脈沖氙燈。又進一步地，所述光電倍增管選用濱松H5783光電倍增管。再進一步地，在所述激發(fā)光光源前加裝有兩個凸透鏡組成的雙凸光學透鏡組。并進一步地，在所述光電倍增管前加裝由一個凹透鏡和一個凸透鏡組成的凹凸光學透鏡組。本技術的目的在于在現(xiàn)有技術的檢測原理基礎上，克服上述缺點，提供一種用海水水下原位測定的海水有機污染物熒光檢測裝置，針對現(xiàn)有技術體積大的特點，選取體積小，精度高的光學元件代替原有元件，大幅度縮短光路，壓縮檢測裝置的體積；針對激發(fā)光光源能量分散的特點，在激發(fā)光源前加裝雙凸光學透鏡組實現(xiàn)光源能量匯聚的效果； 針對熒光檢測過程中接收熒光有效面積小的特點，在光電倍增管前加裝凹凸光學透鏡組有效的增大熒光接收面積；針對現(xiàn)有技術無法實現(xiàn)深層海水測定的問題，本技術中通過調(diào)整光源和檢測器的位置，并儀器各部件接口位置進行防水密封處理，實現(xiàn)儀器能夠在水下進行測定；針對油類污染物吸附的問題，本技術中取消掉原有的管路系統(tǒng)和樣品池， 通過對光學檢測窗口進行鍍膜處理降低有機污染物吸附的影響。本技術的目的是通過以下技術方案來解決的這種水下原位熒光檢測裝置激發(fā)光源選用小型的濱松L9455脈沖氙燈，熒光檢測器采用濱松H5783光電倍增管，激發(fā)光經(jīng)濾光片分光、雙凸透鏡組準直、匯聚后直接入射海水，產(chǎn)生的熒光經(jīng)凹凸透鏡組匯聚后入射光電倍增管產(chǎn)生檢測電信號，相對于現(xiàn)有技術，這種方式提高了光源利用效率和熒光的接收面積，同時大大壓縮了光程，實現(xiàn)了體積小型化。此外激發(fā)光和熒光檢測窗口采用的玻璃為鍍ZnO膜的K9光學玻璃，這使得光學玻璃對油類物質的粘附性大大降低，緩解了待測物質附著的問題；鍍膜的另一個優(yōu)點在于能夠有效的提高紫外光的透過率，這對于提高激發(fā)光或熒光在紫外波段的待測物質(油類污染物、酚類等)的靈敏度起到促進作用。最后本技術在所有與外界接觸的部件結合處都進行了水密處理，這使得該儀器可以在水下實現(xiàn)有機物的實時原位測定。附圖說明圖I為現(xiàn)有技術中的現(xiàn)場光學測量裝置圖；I為脈沖_燈；2為激發(fā)光濾光片轉盤；3為衍射光柵；4為樣品池；5為透射光檢測器；6為熒光檢測器；7為熒光濾光片轉盤；圖2-1為本技術一種海水水下原位熒光檢測裝置結構示意圖；8為激發(fā)光光源；9為激發(fā)光光學組件；10為熒光光學透鏡組件；11為光電倍增管；12為遮光罩；13為電路系統(tǒng)腔體；14為水密接頭預留孔；圖2-2是激發(fā)光光學組件的局部放大圖；9為激發(fā)光光學組件；9_1為雙凸透鏡的光學透鏡組；9_2為激發(fā)光窄帶濾光片； 9-3為激發(fā)光光學窗口 ；9_4為激發(fā)光光路組件密封圈；9_5為激發(fā)光光路系統(tǒng)固定螺絲；圖2-3是熒發(fā)光光學組件的局部放大圖；10為熒光光學透鏡組件；10-1為熒光光學窗口；10-2為凹凸光學透鏡組；10_3 為熒光濾光片。具體實施方式結合附圖對本技術做進一步詳細描述參見圖2-1、圖2-2和圖2-3，為了實現(xiàn)體積小型化和對海水有機污染物進行有效的熒光檢測，本技術的設計構思是，一種海水水下原位熒光檢測裝置，包括激發(fā)光光源8、熒光光學透鏡組件10、光電倍增管11、激發(fā)光光學窗口 9-3和熒光光學窗口 10-1，激發(fā)光光學窗口 9-3和熒光光學窗口 10-1的玻璃采用鍍ZnO膜的光學石英玻璃。所述激發(fā)光光源8選用小型的濱松L9455脈沖氙燈。所述光電倍增管11選用濱松H5783光電倍增管。在所述激發(fā)光光源8前加裝由兩個凸透鏡組成的雙凸光學透鏡組9-1。在所述光電倍增管11前加裝有一個凹透鏡和一個凸透鏡組成的凹凸光學透鏡組10-2。本技術的檢測裝置適用于水下原位對具有熒光特性的有機污染物進行實時原位的測定分析。在實際使用過程中，激發(fā)光光源8所選用的濱松L9455脈沖氙燈發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)雙凸光學透鏡組9-1匯聚準直后直接入射海水中激發(fā)待測物質分子發(fā)生能級躍遷， 產(chǎn)生的熒光由熒光光學透鏡組件10收集至光電倍增管11轉為電信號，為避免外界光對測定的影響，裝置在光學組件外部設置黑色尼龍材料的遮光罩。光電倍增管11產(chǎn)生的電信號經(jīng)電路系統(tǒng)13放大、濾波處理后通過水密接頭14傳至上位機處理。在裝置的光學系統(tǒng)中， 激發(fā)光光學組件9中有兩片雙凸透鏡的光學透鏡組9-1組成，分別起匯聚和準直的作用， 透鏡間放置特定波長的激發(fā)光窄帶濾光片9-2對激發(fā)光進行分光，此后激發(fā)光通過外層鍍 ZnO材料的光學玻璃窗口 9-3入射至海水中，此處ZnO膜的作用在于削弱油類污染物在光學窗口表面的附著。雙凸透鏡的光學透鏡組9-1、激發(fā)光窄濾光片9-2以及激發(fā)光光學窗口 9-3可以拆卸，其水下密封通過橡膠密封圈9-4和固定螺絲9-5實現(xiàn)。待測物質產(chǎn)生的熒光經(jīng)熒光光學窗口 10-1、熒光光學透鏡組10-2以及熒光濾光片10-3傳至光電倍增管11，熒光光學透鏡組由一片凹透鏡和一片凸透鏡組成10-2對產(chǎn)生的熒光進行收集、匯聚、準直， 透鏡間放置特定波長的熒光窄帶濾光片10-3對熒光進行分光。熒光檢測系統(tǒng)的防油附著以及水密措施與激發(fā)光系統(tǒng)相同。從本技術的技術方案中可以看出，本技術的主要特點在于(1)在現(xiàn)有技術測定原理的基礎上，通過結構調(diào)整、光學器件型號優(yōu)化實現(xiàn)了測定裝置的小型化，此外通過水下密封處理等措施將原有船載式測定裝置轉變?yōu)樗略粶y定裝置。(2)本技術通過對光學窗口進行鍍膜處理降低了原有技術中因油類污染物附著對測定帶來的負面影響，另一方面，通過鍍膜大大提高了紫外光的透過效率，進而提高了激發(fā)光和熒光在紫外波本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種海水水下原位熒光檢測裝置，包括激發(fā)光光源、激發(fā)光光學透鏡組，熒光光學透鏡組、光電倍增管、激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口，其特征在于：激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口的玻璃采用鍍ZnO膜的光學石英玻璃。

【技術特征摘要】
1.一種海水水下原位熒光檢測裝置，包括激發(fā)光光源、激發(fā)光光學透鏡組，熒光光學透鏡組、光電倍增管、激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口，其特征在于激發(fā)光光學窗口和熒光光學檢測窗口的玻璃采用鍍ZnO膜的光學石英玻璃。2.根據(jù)權利要求I所述的一種海水水下原位熒光檢測裝置，其特征在于所述激發(fā)光光源選用小型的濱松L9455脈沖氙燈。3.根據(jù)...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：曹煊，褚東志，趙彬，湯永佐，孫繼昌，高楊，劉巖，王洪亮，任國興，張穎穎，尤小華，
申請(專利權)人：山東省科學院海洋儀器儀表研究所，
類型：實用新型
國別省市：