一种用于光纤光谱仪的狭缝结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 2106767 U(45)授权公告日 2020.06.02

(21)申请号 201921443741.1(22)申请日 2019.09.02

(73)专利权人 皖江新兴产业技术发展中心

地址 244000 安徽省铜陵市经济技术开发

区翠湖二路中科大创业园4号楼(72)发明人 夏果　蔡晓波　戴庞达　(74)专利代理机构 北京知联天下知识产权代理

事务所(普通合伙) 11594

代理人 张陆军　张迎新(51)Int.Cl.

G01J 3/04(2006.01)G01J 3/02(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书2页 说明书6页 附图5页

CN 2106767 U()实用新型名称

一种用于光纤光谱仪的狭缝结构(57)摘要

本实用新型属于光谱仪技术领域，特别涉及一种用于光纤光谱仪的狭缝结构。所述狭缝结构包括：狭缝外部套、狭缝定位套和光纤定位套；所述狭缝外部套内设置有第一空腔，所述狭缝外部套上设置有第一通孔和第二通孔；所述狭缝定位套可拆卸式嵌套在所述第一空腔内；所述狭缝定位套内设置有第二空腔，所述狭缝定位套上设置有两组第三通孔；所述光纤定位套可拆卸式嵌套在所述狭缝外部套内；所述光纤定位套内设置有安装孔。本实用新型可以通过狭缝定位套和光纤定位套，分别对狭缝板和光纤头进行固定，降低了装配难度。确保光纤头的端面与狭缝板的狭缝紧贴、对正，并且光纤头的中心轴线始终垂直于狭缝板。

CN 2106767 U

权　利　要　求　书

1/2页

1.一种用于光纤光谱仪的狭缝结构，其特征在于，所述狭缝结构包括：狭缝外部套(1)、狭缝定位套(2)和光纤定位套(3)；

所述狭缝外部套(1)内设置有第一空腔，所述狭缝外部套(1)上设置有第一通孔(1011)和第二通孔(1021)；

所述狭缝定位套(2)可拆卸式嵌套在所述第一空腔内；所述狭缝定位套(2)内设置有第二空腔，所述狭缝定位套(2)上设置有两组第三通孔(2011)；

所述光纤定位套(3)可拆卸式嵌套在所述狭缝外部套(1)内；所述光纤定位套(3)内设置有安装孔(304)；所述安装孔(304)的中心轴线、两组所述第三通孔(2011)的中心轴线和第二通孔(1021)的中心轴线重合；

所述狭缝外部套(1)、狭缝定位套(2)和光纤定位套(3)通过螺栓(4)固定连接。2.根据权利要求1所述的狭缝结构，其特征在于，

所述狭缝外部套(1)包括第一板面(101)和第二板面(102)；所述第一板面(101)和第二板面(102)平行且对正；

所述第一板面(101)和第二板面(102)通过第一连接板固定连接，所述第一板面(101)和第二板面(102)之间的夹层构成所述第一空腔。

3.根据权利要求2所述的狭缝结构，其特征在于，

所述第一通孔(1011)设置在所述第一板面(101)上，所述第一通孔(1011)和所述第一空腔连通；

所述第二通孔(1021)设置在所述第二板面(102)上，所述第二通孔(1021)与所述第一空腔连通。

4.根据权利要求3所述的狭缝结构，其特征在于，所述第一板面(101)上还设置有第一凹槽(1012)；所述第一凹槽(1012)上设置有第一螺孔(1013)。5.根据权利要求1所述的狭缝结构，其特征在于，所述狭缝定位套(2)包括两组第三板面(201)；两组所述第三板面(201)平行且对正；

两组所述第三板面(201)通过第二连接板固定连接，两组所述第三板面(201)之间的夹层构成所述第二空腔。

6.根据权利要求5所述的狭缝结构，其特征在于，所述第三通孔(2011)设置在所述第三板面(201)上；所述第三通孔(2011)与所述第二空腔连通。7.根据权利要求1或4所述的狭缝结构，其特征在于，

所述光纤定位套(3)包括光纤定位套主体(301)和连接块(302)；

所述光纤定位套主体(301)可拆卸式嵌套在所述第一通孔(1011)内，所述连接块(302)可拆卸式嵌套在第一凹槽(1012)内。

8.根据权利要求7所述的狭缝结构，其特征在于，所述安装孔(304)的第一端面(3041)、所述光纤定位套主体(301)的一端面和所述连接

2

CN 2106767 U

权　利　要　求　书

2/2页

块(302)的一端面平齐；

所述安装孔(304)的第二端面(3042)和所述光纤定位套主体(301)的另一端面平齐；所述第一端面(3041)的面积大于所述第二端面(3042)的面积。9.根据权利要求8所述的狭缝结构，其特征在于，所述安装孔(304)包括圆柱部分和圆台部分；

所述圆柱部分的一端面和所述圆台部分的一端面的面积相同且重合，所述圆柱部分的中心轴线和所述圆台部分的中心轴线重合。

10.根据权利要求1所述的狭缝结构，其特征在于，所述狭缝结构还包括狭缝板(6)；所述狭缝板(6)可拆卸式嵌套在所述第二空腔内。

3

CN 2106767 U

说　明　书

一种用于光纤光谱仪的狭缝结构

1/6页

技术领域

[0001]本实用新型属于光谱仪技术领域，特别涉及一种用于光纤光谱仪的狭缝结构。背景技术

[0002]狭缝作为光谱仪的主要部件之一，是一条宽度可调、狭窄细长的缝孔。通常将在长方形或圆形的超薄片状基底上开设的缝孔作为狭缝。[0003]目前制作狭缝的主流基底材料是硅和不锈钢。相比于不锈钢材料，硅作为一种半导体材料，其抗磁性好。但是硅片易碎，在光谱仪器的装调中，硅材质狭缝板容易被光纤头顶碎，这也是制约硅片作为狭缝材料应用的一个影响因素。[0004]另外，在光谱仪器的装调过程中，需要在保证光纤头与狭缝安装紧凑的同时，使狭缝硅片所在面与光纤头中心轴线保持垂直。因此目前的光谱仪器的装调操作要求高，装调难度大。

实用新型内容

[0005]针对上述问题，本实用新型提供了一种用于光纤光谱仪的狭缝结构，所述狭缝结构包括：狭缝外部套、狭缝定位套和光纤定位套；[0006]所述狭缝外部套内设置有第一空腔，所述狭缝外部套上设置有第一通孔和第二通孔；

[0007]所述狭缝定位套可拆卸式嵌套在所述第一空腔内；[0008]所述狭缝定位套内设置有第二空腔，所述狭缝定位套上设置有两组第三通孔；[0009]所述光纤定位套可拆卸式嵌套在所述狭缝外部套内；[0010]所述光纤定位套内设置有安装孔；[0011]所述安装孔的中心轴线、两组所述第三通孔的中心轴线和第二通孔的中心轴线重合；

[0012]所述狭缝外部套、狭缝定位套和光纤定位套通过螺栓固定连接。[0013]进一步地，所述狭缝外部套包括第一板面和第二板面；[0014]所述第一板面和第二板面平行且对正；

[0015]所述第一板面和第二板面通过第一连接板固定连接，所述第一板面和第二板面之间的夹层构成所述第一空腔。[0016]进一步地，所述第一通孔设置在所述第一板面上，所述第一通孔和所述第一空腔连通；

[0017]所述第二通孔设置在所述第二板面上，所述第二通孔与所述第一空腔连通。[0018]进一步地，所述第一板面上还设置有第一凹槽；[0019]所述第一凹槽上设置有第一螺孔。[0020]进一步地，所述狭缝定位套包括两组第三板面；[0021]两组所述第三板面平行且对正；

4

CN 2106767 U[0022]

说　明　书

2/6页

两组所述第三板面通过第二连接板固定连接，两组所述第三板面之间的夹层构成

所述第二空腔。[0023]进一步地，所述第三通孔设置在所述第三板面上；[0024]所述第三通孔与所述第二空腔连通。[0025]进一步地，所述光纤定位套包括光纤定位套主体和连接块；[0026]所述光纤定位套主体可拆卸式嵌套在所述第一通孔内，所述连接块可拆卸式嵌套在第一凹槽内。

[0027]进一步地，所述安装孔的第一端面、所述光纤定位套主体的一端面和所述连接块的一端面平齐；

[0028]所述安装孔的第二端面和所述光纤定位套主体的另一端面平齐；[0029]所述第一端面的面积大于所述第二端面的面积。[0030]进一步地，所述安装孔包括圆柱部分和圆台部分；

[0031]所述圆柱部分的一端面和所述圆台部分的一端面的面积相同且重合，所述圆柱部分的中心轴线和所述圆台部分的中心轴线重合。[0032]进一步地，所述狭缝结构还包括狭缝板；

[0033]所述狭缝板可拆卸式嵌套在所述第二空腔内。[0034]本实用新型可以通过狭缝定位套和光纤定位套，分别对狭缝板和光纤头进行固定，降低了装配难度。确保光纤头的端面与狭缝板的狭缝紧贴、对正，并且光纤头的中心轴线始终垂直于狭缝板。

[0035]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明

[0036]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0037]图1示出了本实用新型的狭缝结构的结构示意图；

[0038]图2示出了本实用新型的狭缝外部套上第一板面的结构示意图；[0039]图3示出了本实用新型的狭缝外部套上第二板面的结构示意图；[0040]图4示出了本实用新型的狭缝定位套上第三板面的结构示意图；[0041]图5示出了本实用新型的光纤定位套的主视图；[0042]图6示出了本实用新型的光纤定位套的俯视剖视图；

[0043]图7示出了本实用新型的狭缝定位套和光纤定位套的装配示意图；[0044]图8示出了本实用新型的狭缝结构装配完成后俯视剖视图。[0045]图中：1狭缝外部套、101第一板面、1011第一通孔、1012第一凹槽、1013第一螺孔、102第二板面、1021第二通孔、2狭缝定位套、201第三板面、2011第三通孔、2012第二螺孔、3光纤定位套、301光纤定位套主体、302连接块、303第三螺孔、304安装孔、3041第一端面、

5

CN 2106767 U

说　明　书

3/6页

3042第二端面、4螺栓、5光纤头、6狭缝板。

具体实施方式

[0046]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0047]本实用新型提供了一种用于光纤光谱仪的狭缝结构，示例性的，如图1所示，所述狭缝结构包括：狭缝外部套1、狭缝定位套2、光纤定位套3和狭缝板6。[0048]所述狭缝定位套2可拆卸式安装在所述狭缝外部套1内部，所述狭缝外部套1和狭缝定位套2为装配关系；所述光纤定位套3可拆卸式嵌套在所述狭缝外部套1的一侧板面内；所述光纤定位套3上深入狭缝外部套1的一端面，和狭缝定位套2的一侧贴合；所述狭缝外部套1、狭缝定位套2和光纤定位套3通过螺栓4固定连接；所述狭缝板6可拆卸式安装在所述狭缝定位套2内部。所述狭缝外部套1为狭缝结构的外部框架，对狭缝定位套2和光纤定位套3起到保护的作用。[0049]进一步地，所述狭缝外部套1可以设置为但不限于长方体，所述狭缝外部套1内部设置有第一空腔。具体的，所述狭缝外部套1包括第一板面101和第二板面102，所述第一板面101和第二板面102的面积、形状相同。所述第一板面101和第二板面102对正设置，且第一板面101和第二板面102之间的夹层构成所述狭缝外部套1的第一空腔。具体的，所述第一板面101的四个侧边和第二板面102的四个侧边分别通过第一连接板固定连接；其中一块所述第一连接板上设置有第一开口。具体的，所述狭缝外部套1可以采用一体式结构，也可以采用拼接式结构。进一步地，所述狭缝定位套2通过所述第一开口可拆卸式安装在所述第一空腔内。具体的，所述第一空腔的结构与所述狭缝定位套2的结构相匹配，确保所述狭缝定位套2能够嵌套在所述第一空腔内，且与所述狭缝外部套1紧密连接。[0050]示例性地，如图2所示，图2示出了狭缝外部套1上第一板面101的结构示意图。所述第一板面101设置为但不限于矩形，所述第一板面101上设置有第一通孔1011，所述第一通孔1011贯穿所述第一板面101。具体的，所述第一通孔1011包括但不限于一组圆柱结构和两组长方体结构，所述圆柱结构设置在所述第一通孔1011的中心位置，两组所述长方体结构对称设置在所述圆柱结构的两侧，且所述长方体结构与圆柱结构连通。具体的，所述第一通孔1011用于装配光纤定位套3，所述第一通孔1011还可以采用其它形状结构，保证第一通孔1011的结构与所述光纤定位套3的外部形状相匹配即可，例如第一通孔1011也可仅设置为圆柱结构。

[0051]进一步地，所述第一板面101的一面设置有两组第一凹槽1012。具体的，所述第一凹槽1012采用但不限于矩形结构。两组所述第一凹槽1012对称设置在所述第一通孔1011的两侧，且两组所述第一凹槽1012分别与所述第一通孔1011连通。进一步地，所述第一凹槽1012上设置有第一螺孔1013。第一凹槽1012和第一通孔1011配合，用于装配光纤定位套3。[0052]示例性地，如图3所示，图3示出了狭缝外部套1上第二板面102的结构示意图。所述第二板面102与第一板面101外部形状相同，可以设置为但不限于矩形。进一步地，所述第二

6

CN 2106767 U

说　明　书

4/6页

板面102上设置有第二通孔1021，所述第二通孔1021贯穿所述第二板面102，且所述第二通孔1021设置为但不限于梯台结构。具体的，所述第二通孔1021和所述第一通孔1011对正，所述第一通孔1021上面积较小的一端面靠近所述第一通孔1011，所述第一通孔1021上面积较大的一端面远离所述第一通孔1011，所述第一通孔1011和所述第二通孔1021均用于透射光线。

[0053]所述狭缝定位套2内设置有第二空腔，所述第二空腔用于放置狭缝板6。进一步地，所述狭缝定位套2设置为但不限于长方体结构。具体的，所述狭缝定位套2包括两组第三板面201，所述第三板面201设置为但不限于矩形。两组所述第三板面201对正设置，两组所述第三板面201的夹层构成所述第二空腔。具体的，两组第三板面201的四侧边分别通过第二连接板固定连接，其中一组所述第二连接板上设置有第二开口。所述狭缝定位套2可以采用一体式结构，也可以采用拼接式结构。进一步地，所述狭缝板6通过所述第二开口可拆卸式固定安装在所述第二空腔内，所述第二空腔和狭缝板6的结构、大小相应。狭缝板6安装在第二空腔内时，狭缝定位套2对狭缝板6是全包围的状态，并且受摩擦力作用，狭缝板6和狭缝定位套2之间保持稳固连接不易松动。[00]示例性地，如图4所示，图4示出了狭缝定位套2上第三板面201的结构示意图。所述第三板面201设置为但不限于矩形，所述第三板面201上设置有第三通孔2011和第二螺孔2012；所述第三通孔2011设置为但不限于矩形。具体的，所述第三通孔2011的位置和狭缝板6上的狭缝位置对正，第三通孔2011用于透射穿过狭缝的光线。具体的，所述第三通孔2011的形状不限于矩形，可以采用其它形状，例如圆形等。具体的，所述第二螺孔2012和所述第一螺孔1013的数量相同、位置对应。

[0055]所述光纤定位套3可拆卸式嵌套装配在所述狭缝外部套1上，所述光纤定位套3用于装配固定光纤头。示例性地，如图5所示，图5示出了光纤定位套3的主视图。所述光纤定位套3包括光纤定位套主体301和连接块302。具体的，两组所述连接块302分别设置在所述光纤定位套主体301的两侧，且两组所述连接块302相互对称。[0056]进一步地，所述光纤定位套主体301设置为但不限于圆柱结构。具体的，所述光纤定位套主体301的外部形状与所述第一通孔1011的形状对应，所述光纤定位套主体301可以嵌套在所述第一通孔1011内。进一步地，所述光纤定位套主体301内设置有安装孔304，所述安装孔304用于套接装配光纤头。所述光纤定位套主体301的外部结构不限于圆柱状，可根据所述第一通孔1011的形状进行调整，例如光纤定位套主体301和所述第一通孔1011可采用结构相应的多边形棱柱结构。[0057]进一步地，所述连接块302和所述第一凹槽1012的结构、位置相应，所述连接块302嵌套装配在所述第一凹槽1012内。进一步地，所述连接块302上设置有第三螺孔303；所述第三螺孔303和所述第一螺孔1013的数量相同、位置对应。[0058]进一步地，所述光纤定位套主体301内设置有安装孔304；所述安装孔304用于装配固定光纤头。所述安装孔304包括圆柱部分和圆台部分。示例性地，如图6所示，图6示出了光纤定位套3的俯视剖视图。所述光纤定位套3包括光纤定位套301和连接块302。具体的，所述光纤定位套301的一端面和连接块302的一端面平齐，所述光纤定位套301的另一端面和连接块302的另一端面构成对称式阶梯状。具体的，所述圆柱部分的一端面与所述圆台部分的一端面的面积相同且重合，所述圆柱部分的中轴线和所述圆台部分的中心轴线重合。进一

7

CN 2106767 U

说　明　书

5/6页

步地，所述圆柱部分的另一端面为安装孔304的第一端面3041，所述第一端面3041与所述光纤定位套301的一端面、连接块302的一端面平齐；所述圆台部分的另一端面为安装孔304的第二端面3042；所述第二端面3042和所述光纤定位套301的另一端面平齐。具体的，所述第二端面3042的面积小于第一端面3041的面积，所述安装孔304和光纤头的结构、大小相应。光纤头装配在安装孔304内时，受摩擦力作用，光纤头和光纤定位套3之间保持稳固连接不易松动。

[0059]具体的，所述连接块302上设置有第三螺孔303，所述第三螺孔303贯穿所述连接块302。具体的，所述第三螺孔303和所述第二螺孔2012的数量相同、位置相应。示例性地，如图7所示，图7示出了狭缝定位套2和光纤定位套3的装配示意图。所述狭缝定位套2和光纤定位套3通过螺栓4固定连接。具体的，所述光纤定位套3上安装孔304的第二端面3042和所述狭缝定位套2上第三通孔2011一端面贴合，并且所述安装孔304的中心轴线和所述第三通孔2011一端面垂直。确保安装在安装孔304内光纤头的中心轴线垂直于安装在狭缝定位套2中的狭缝板6，即确保光纤头发射出的光线垂直于狭缝。[0060]进一步地，所述狭缝外部套1可以采用不锈钢材质，所述狭缝定位套2和光纤定位套3可以采用聚氯乙烯(PVC)等软胶塑料材质。聚氯乙烯(PVC)材质电绝缘性好、材质柔软不易断裂，注塑易成型，并且耐高低温，是环保材质。[0061]示例性地，如图8所示，图8示出了狭缝结构装配完成后俯视剖视图。所述狭缝定位套2装配在所述狭缝外部套1的第一空腔内；所述光纤定位套3装配在所述狭缝外部套1的第一通孔1011内；所述螺栓4分别贯穿螺接在第三螺孔303、第二螺孔2012和第一螺孔1013内，此处螺栓4可采用紧定螺丝。通过螺栓4使所述狭缝外部套1、狭缝定位套2和光纤定位套3固定连接成一个整体。狭缝外部套1对狭缝定位套2和光纤定位套3起到保护作用。[0062]将光纤头5嵌套装配在所述光纤定位套3的安装孔304内，所述光纤头5和安装孔304的结构、大小相应。受摩擦力作用，所述光纤头5和所述光纤定位套3固定连接。狭缝板6嵌套装配在所述狭缝定位套2的第二空腔内。受摩擦力作用，所述狭缝板6和所述狭缝定位套2固定连接。所述光纤头5的端面和所述狭缝板6的一侧板面贴合。由于光纤头5装配固定在光纤定位套3内、狭缝板6装配固定在狭缝定位套2内，受狭缝定位套2和光纤定位套3的，光纤头5和狭缝板6的间距和角度始终保持不变。在保证光纤头5和狭缝保持紧贴的同时，避免了在装配操作过程中，光纤头5顶碎狭缝板6的情况发生。并且光纤头5与狭缝始终保持垂直，在热胀冷缩影响下，光纤头5的中心轴线也不会发生偏移；所述光纤头5的中心轴线始终垂直于狭缝板6的板面，并且所述光纤头5的中心轴线始终正对狭缝。[0063]具体的，所述狭缝板6上的狭缝、狭缝定位套2上的第三通孔2011、狭缝外部套1上的第一通孔1011和第二通孔1021、光纤头5的端面均相互平行且对正。[00]狭缝结构装配完毕后，光纤头5发射出光束，光束能够依次垂直透过狭缝定位套2一侧的第三通孔2011、狭缝板6上的狭缝、狭缝定位套2另一侧的第三通孔2011、第二通孔1021。

[0065]所述狭缝外部套1、狭缝定位套2、光纤定位套3之间，除上述的相互装配，并通过螺栓4固定连接的方式外，可采用其它固定连接方式，例如卡扣连接方式；并且所述狭缝外部套1、狭缝定位套2、光纤定位套3之间也可以采用一体式结构设计。[0066]尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应

8

CN 2106767 U

说　明　书

6/6页

当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

9

CN 2106767 U

说　明　书　附　图

1/5页

图1

10

CN 2106767 U

说　明　书　附　图

2/5页

图2

图3

11

CN 2106767 U

说　明　书　附　图

3/5页

图4

图5

12

CN 2106767 U

说　明　书　附　图

4/5页

图6

图7

13

CN 2106767 U

说　明　书　附　图

5/5页

图8

14