原子吸收光谱仪

技术领域

本发明涉及光谱法。具体地，本发明涉及原子吸收光谱法(AAS)和用于执行AAS的设备。

背景技术

AAS的技术取决于以下原理：原子形式的元素电子具有离散能级，并且将吸收对应于那些离散能级的特定波长的能量。每个原子元素都具有独特的离散电子能级排列。因此，由原子吸收的光的一种或多种波长将指示离散能级，并且可以用于识别特定的元素。此外，吸收的光量与存在的原子数量成比例，并且因此还可以确定存在的原子量。

典型的AAS系统包括用于提供已知波长的光的光源、用于使要测量样品原子化的原子化器、单色仪和光检测器。

通常，光源是空心阴极灯(HCL)。HCL通常由含有阴极、阳极和缓冲气体(通常为惰性气体)的玻璃管组成。跨阳极与阴极施加很大的电压将会使缓冲气体电离，从而产生等离子体。阴极可以由AAS测量中要分析的元素构成。然后，缓冲气体离子将被加速到阴极中，从而从阴极溅射出原子。缓冲气体离子/原子和溅射的阴极离子/原子两者的电子将进而通过与等离子体中其它粒子碰撞而被激发。当这些受激电子随后下降到较低状态时，受激电子将发射具有特定于AAS测量中要分析的元素的波长的光子。

从HCL源发射的光可以穿过含有要分析的原子化样品的原子化器，其中一部分光被吸收。然后，未被经过原子化的样品吸收的光被单色仪过滤，以将要检测元素的所关注的一种或多种波长与其它波长分离。最终的光信号聚焦在光电检测器上，以便测量信号。

为了提高AAS测量的准确度，二次光源通常与元素特异性HCL光源一起使用。例如，二次光源可以是产生具有通常在180nm到370nm范围内的连续宽带光谱的光的氘灯。通过首先用空心阴极灯测量经过原子化的样品以确定分析物加背景信号，并且随后用宽带光源来仅确定背景信号，可以校正分析测量中背景吸光度的影响。

AAS测量中的另一个误差来源可能是由HCL和氘光源产生的光强度变化引起的。通常，来自每个光源的一部分光不被引导穿过样品并且在检测器处作为参考光束进行测量，以便提高AAS测量的准确度。此类AAS系统通常被称为双光束(样品光束和参考光束)光谱仪。

已知的AAS系统通常使用一系列反射镜和透镜使来自光源的光输送穿过原子化器和单色仪到达检测器。图1示出了现有技术中已知的典型双光束光谱仪的示意图。双光束光谱仪使用斩光器在参考光束光路与样品光束光路之间转移光源。斩光器本质上是具有绕圆周切割的许多段(通常为4个)的圆形反射镜。当光束与切掉的段对准时，光束沿样品光束光路穿过到达火焰。当光束与反射镜上剩余的反射段对准时，光束会在火焰周围反射并且成为参考光束。

光束组合器将两条路径组合在一起，以聚焦在单色仪上。光束组合器可以是其中具有一系列孔的圆形反射镜。样品光束能够穿过反射镜中的孔，而参考光束经由光束组合器的反射镜表面反射。

已知的双光束光谱仪如图1所示的示例性系统包含多个反射镜和聚焦透镜，以便使来自一个或多个光源的光输送穿过样品和单色仪到达检测器。使用多个光学组件的此类系统对这些组件的相对对准的微小变化高度敏感。一个或多个光学组件(例如，反射镜)的平移或旋转位置的微小变化可能在下游光学组件的对准中引入误差，由此降低信号强度和/或增加测量系统中的噪声。因此，此类光学系统通常需要校准光学组件的相对对准，以确保系统按预期操作。

WO 2011/062630公开了一种使用非日晒光纤(non-solarizing fibre optics)的光子测量仪器。一组光缆用于将来自一个或多个光源的光引导到样品固持模块的至少两个分析室中的每个分析室。另外一组光纤用于将光从分析室引导到检测器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于单色仪的可调狭缝机构。所述可调狭缝机构包括第一狭缝构件和第二狭缝构件，所述第一狭缝构件包含第一狭缝边缘，所述第二狭缝构件包含第二狭缝边缘，其中所述第一狭缝边缘与所述第二狭缝边缘相对布置，以限定所述可调狭缝机构的可调狭缝。所述可调狭缝机构还包含狭缝调节凸轮，所述狭缝调节凸轮具有可变半径。进一步地，第一臂连接到第一狭缝构件，并且第二臂连接到第二狭缝构件。所述第一臂和所述第二臂抵靠所述狭缝调节凸轮偏置，使得所述狭缝调节凸轮的旋转使所述第一臂和所述第二臂可调节地分离，以调节所述可调狭缝的宽度。

如此，提供了一种可调狭缝机构，所述可调狭缝机构被配置成调节单色仪的狭缝宽度(即，第一狭缝边缘与第二狭缝边缘之间的开口)。借助于通过旋转具有可变半径的凸轮来控制狭缝宽度，可以通过控制狭缝调节凸轮的旋转位置来将狭缝宽度重复并且准确地调节到期望宽度。有利地，根据本发明的可调狭缝机构可以调节第一狭缝边缘和第二狭缝边缘的位置，因为第一臂和第二臂两者均抵靠狭缝调节凸轮偏置。因此，可以根据狭缝调节凸轮的可变半径准确地控制狭缝中心的位置。

在一个特别优选的实施例中，所述狭缝调节凸轮的所述可变半径被配置成通过基本上相等地移动所述第一臂和所述第二臂中的每个臂来调节所述第一臂和所述第二臂的分离。如此，针对多个不同的狭缝大小，狭缝的中心可以保持处于基本上同一位置。因此，针对一系列不同的狭缝大小，狭缝的中心可以保持处于样品光路和/或参考光路的中心位置，而无需在对狭缝的调节之间对样品光路或参考光路进行任何另外的校准。如此，可调狭缝机构可以以最小的校准并入到稳固的光纤AAS系统中。

优选地，所述第一臂抵靠所述狭缝调节凸轮偏置的点与所述第二臂抵靠所述狭缝调节凸轮偏置的点相对。如此，狭缝调节凸轮的直径变化可以用于调节第一臂与第二臂的分离。第一臂与第二臂分离的此类调节可以提供第一狭缝边缘与第二狭缝边缘分离的对应调节(即，对狭缝宽度的调节)。因此，可以提供用于调节单色仪的狭缝宽度的机械稳固的系统。

可以提供一种弹性偏置元件，所述弹性偏置元件连接在所述第一臂与所述第二臂之间，以抵靠所述狭缝调节凸轮来偏置所述第一臂和所述第二臂。通过使第一臂与第二臂弹性偏置在一起，第一臂和第二臂的相对位置可以准确地定位成抵靠狭缝调节凸轮，使得通过旋转狭缝调节凸轮来准确地控制第一臂与第二臂的分离。优选地，一对弹性偏置元件连接在第一臂与第二臂之间。所述一对弹性偏置元件在所述两侧点处分别连接到所述第一臂和所述第二臂并且所述臂分别在其相应连接侧的点处接触狭缝调节凸轮。此类布置改善了可调狭缝组合件的稳固性，因为所述一对弹性偏置元件提供对第一臂或第二臂绕狭缝调节凸轮相对旋转的阻力。

优选地，所述第一臂和所述第二臂中的每个臂由多个引导构件支撑，所述引导构件被配置成使所述第一狭缝边缘平行于所述第二狭缝边缘对准。例如，引导构件可以由定位垫圈提供，所述定位垫圈被配置成支撑第一臂和第二臂并且使第一臂和第二臂定位。

优选地，所述第一臂和所述第二臂中的每个臂包括对准部分，每个对准部分被配置成与多个引导构件接合。因此，在修改可调狭缝的狭缝宽度时，第一臂和第二臂的对准部分在与引导构件接触时被定位成阻止第一狭缝边缘和第二狭缝边缘的相对旋转。如此，第一臂和第二臂的对准部分将相应臂的移动限制于单条移动轴。因此，针对一系列不同的狭缝宽度，可以准确地控制可调狭缝的宽度。

优选地，所述第一和所述第二臂各自包括凸轮接合部分，每个凸轮接合部分被配置成提供与所述狭缝调节凸轮接合的表面。凸轮接合部分可以进一步优选地由滑动轴承材料组成，或者可以包括由滑动轴承材料组成的组件，所述组件集成到凸轮接合部分中，从而提供与狭缝调节凸轮接合的表面。具体地，铸铁和巴氏合金(babbitt)可以用作滑动轴承材料。利用滑动轴承材料来提供与狭缝调节凸轮接合的表面可以减少所述表面与狭缝调节凸轮之间的摩擦，从而随着时间的推移减少狭缝调节凸轮上的磨损。这是特别有利的，因为随着时间的推移，狭缝调节凸轮上磨损的增加会降低可调狭缝机构的准确度。

同样在优选实施例中，狭缝调节凸轮可以由滑动轴承材料组成，或者可以包括至少一个组件，具体地两个组件，所述至少一个组件由集成到狭缝调节凸轮中的滑动轴承材料组成，从而提供与第一臂和第二臂的凸轮接合部分接合的表面。具体地，铸铁和巴氏合金可以用作滑动轴承材料。利用滑动轴承材料提供与第一臂和第二臂的凸轮接合部分接合的表面可以减少所述表面与第一臂和第二臂的凸轮接合部分之间的摩擦，从而随着时间的推移减少第一臂和第二臂的凸轮接合部分上的磨损。这是特别有利的，因为随着时间的推移，第一臂和第二臂的凸轮接合部分上磨损的增加会降低可调狭缝机构的准确度。

优选地，每个凸轮接合部分被配置成在与所述第一狭缝边缘和所述第二狭缝边缘基本上平行的平面内与所述狭缝调节凸轮接合。因此，通过旋转狭缝调节凸轮对凸轮接合部分的分离进行的任何调节都将直接反映在对第一狭缝边缘和第二狭缝边缘的分离的等效调节中。如此，可以提供一种稳固但高度准确的可调狭缝机构。

在特别优选的实施方案中，所述第一臂和所述第二臂中的每个臂的所述凸轮接合部分与所述对准部分被连接以形成基本上呈L形的部分。

优选地，所述可调狭缝的所述第一狭缝边缘和所述第二狭缝边缘被配置成为所述单色仪提供入口狭缝和出口狭缝。因此，入口狭缝的宽度和出口狭缝的宽度两者均可以使用单个机构调节，由此改善单色仪的稳固性，同时还降低了制造成本。

优选地，所述第一狭缝构件和所述第二狭缝构件通过紧固件分别连接到所述第一臂和所述第二臂。如此，相比所述第一臂和所述第二臂，所述第一狭缝构件和所述第二狭缝构件可以由不同的材料和/或通过不同的制造方法形成并且随后联接在一起。例如，可以使用相对高准确度的成形方法来分别制造第一狭缝构件和第二狭缝构件的第一狭缝边缘和第二狭缝边缘，同时可以使用替代性制造技术来形成第一臂和第二臂。当然，在本发明的一些实施例中，第一狭缝构件和第一臂可以使用同一制造技术由相同的主体形成。

优选地，第一狭缝边缘和第二狭缝边缘各自竖直对准。因此，作用于第一狭缝构件和第二狭缝构件上的重力可能不会使第一狭缝边缘和第二狭缝边缘的相对对准随着时间的推移而变化。因此，提供了一种稳固的可调狭缝机构。

优选地，根据第一方面的可调狭缝机构的可调狭缝可在0.025mm到2mm的范围内，或者更优选地在0.025mm到0.5mm的范围内调节。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于光纤原子吸收光谱仪的单色仪的狭缝组合件(单色仪狭缝组合件)。所述狭缝组合件包括：用于输送样品光的样品光纤；用于输送参考光的参考光纤；以及单色仪的狭缝。所述样品光纤和所述参考光纤中的每一个的一端被布置成引导光沿各自相应的样品光路和参考光路穿过所述狭缝。所述狭缝组合件还包括：可旋转斩光器，所述可旋转斩光器布置在所述入口狭缝的下游，所述可旋转斩光器被配置成通过旋转所述可旋转斩光器二者择一地封闭所述样品光路和所述参考光路。

本发明的狭缝组合件包含用于样品光和参考光两者的狭缝。如此，单色仪的狭缝可以提供入口狭缝。由于样品光纤和参考光纤的各端被配置成将光直接引导到狭缝，因此可能不需要另外的对准光学装置(例如，反射镜)来将光引导到单色仪中。通过在狭缝的下游提供可旋转斩光器，可以将来自样品光纤和参考光纤的所有光都引导到狭缝。因此，狭缝被布置成过滤由样品光纤和参考光纤两者输送的所有光。通过在狭缝的下游提供斩光器，只有经过狭缝过滤的光入射在可旋转斩光器上。

根据第一方面的可旋转斩光器有利地被配置成二者择一地封闭样品光路和参考光路。因此，可旋转斩光器提供了与单色仪的狭缝整合的在时间上分离样品光和参考光的方式。因此，提供了一种用于光纤双光束AAS系统的更加紧凑且稳固的单色仪狭缝组合件。

优选地，根据本发明第二方面的单色仪的狭缝是由根据本发明的第一方面的可调狭缝组合件提供的。如此，应当理解，可旋转斩光器还可以准确地与(可调)狭缝的中心对准，使得可旋转斩光器与样品光和参考光的对准可以随着时间的推移稳固地保持。

优选地，可旋转斩光器的旋转轴与狭缝对准(即，狭缝的中心轴)。通过使可旋转斩光器的旋转轴与狭缝对准，可旋转斩光器可以准确地定位在狭缝下游的样品光路和参考光路中。因此，根据本发明的斩光器组合件可以容易地被校准和控制并且对外部环境干扰是稳固的。

优选地，可旋转斩光器在使用时，其旋转轴总体上是竖直的。因此，重力将根据可旋转斩光器的旋转轴作用，使得可旋转斩光器将随着时间的推移保持其在样品光路和参考光路中的对准。如此，总体上竖直的对准减少和/或消除可能作用于可旋转斩光器上的任何杠杆力，所述杠杆力可能引起可旋转斩光器与入口狭缝的对准随着时间的推移而变化。如此，可以减少和/或消除可能影响由斩光器组合件传输的光强度的对准随着时间的推移的微小变化。因此，根据本发明的可旋转斩光器是稳固的并且不会由于重力而经受随着时间的推移的对准的变化。

优选地，斩光器具有垂直于其轴线的基本上圆形(环形)形状。优选地，斩光器可以具有边长相同的多边形形状(即，规则多边形)。具体地，多边形可以具有许多相等的边。

同样优选地，可旋转斩光器的质心通常与旋转轴对准。因此，可旋转斩光器在使用时将绕其质心旋转，由此减少和/或消除向心力，使得可旋转斩光器将随着时间的推移保持其在样品光路和参考光路中的对准。

优选地，可旋转斩光器被进一步配置成限定至少一个用于传输样品光的样品通道。优选地，可旋转斩光器还被进一步配置成限定至少一个用于传输参考光的参考通道。优选地，样品通道和参考通道是穿过可旋转斩光器的用于穿过可旋转斩光器的厚度传输样品光或参考光的自由空间通道。优选地，样品通道沿所述斩光器的所述旋转轴与所述参考通道间隔开。通过提供用于通过可旋转斩光器传输光的样品通道和参考通道，可旋转斩光器提供了用于彼此独立地传输和/或封闭样品光路和参考光路的机械稳固装置。进一步地，通过向斩光器提供用于传输光的自由空间通道，可旋转斩光器未利用任何另外的光学元件来向单色仪供应样品光和参考光，从而导致对两个光源的光强度进行时间依赖性测量。

具体地，可旋转斩光器可以被配置成限定至少两个样品通道和至少两个参考通道，所述至少两个样品通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置，并且所述至少两个参考通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置。优选地，当参考通道绕旋转轴从样品通道偏移时，可旋转斩光器被配置成二者择一地封闭样品光和参考光。因此，在可旋转斩光器的单次旋转中，样品光路可以被传输四次，并且参考光路可以被传输四次。通过使样品通道绕旋转轴从参考通道偏移，可以使样品光路和参考光路的传输在可旋转斩光器旋转时在时间上间隔开(时间分辨)。

优选地，斩光器组合件包括传感器，所述传感器被配置成检测斩光器组合件的旋转位置。因此，可旋转斩光器的位置可以随着时间的推移准确地确定和校准，以减少或阻止对准随着时间的推移的微小变化，所述微小变化可能会影响由斩光器组合件传输的光的强度。

优选地，斩光器组合件包括步进电机，所述步进电机被配置成驱动可旋转斩光器。具体地，优选的是，步进电机的步进角不大于10°，或者更优选地为8°。通过使用步进角相对小的步进电机，可以准确地控制可旋转斩光器的旋转位置。此外，步进电机的定位转矩(detent torque)确保当斩光器例如在AAS实验期间固持在固定位置时，保持可旋转斩光器的位置准确度。

在本发明的替代性实施例中，狭缝组合件可以被提供为光学系统的一部分。如此，狭缝组合件可以包括：狭缝、用于向狭缝输送样品光的装置；以及用于向狭缝输送参考光的装置。用于输送样品光和参考光的装置可以被布置成引导光沿各自相应的样品光路和参考光路引导穿过所述狭缝。所述狭缝组合件还包括：可旋转斩光器，所述可旋转斩光器布置在所述狭缝的下游，所述可旋转斩光器被配置成通过旋转所述可旋转斩光器二者择一地封闭所述样品光路和所述参考光路。

例如，用于输送样品光和参考光的装置可以由样品光纤和参考光纤提供，或者可以通过包括一个或多个光学组件的布置提供，所述光学组件包含反射镜和/或透镜。

根据本发明的第三方面，提供了一种单色仪组合件。所述单色仪组合件包括根据本发明的第二方面的所述单色仪狭缝组合件、准直元件以及衍射元件。所述准直元件布置在所述可旋转斩光器的下游，以将样品光或参考光从所述狭缝的第一位置引导到所述衍射元件。所述衍射元件被布置成使从所述准直元件入射在所述衍射元件上的光反射回所述准直元件。所述准直元件被进一步配置成将来自所述衍射元件的样品光和参考光沿所述狭缝引导到各自相应的第二位置，所述相应的第二位置在空间上与所述第一位置分离。

优选地，所述准直元件布置在所述可旋转斩光器的下游。因此，准直元件和衍射元件仅引导未被可旋转斩光器封闭的光(参考光的样品光)。

优选地，根据第三方面的单色仪组合件与第一方面的可调狭缝机构相结合。因此，所述衍射元件可以是可旋转调节的，使得所述单色仪结合所述可调狭缝机构，可以选择性地输出带宽在0.1nm到2nm范围内的样品光或参考光。

附图说明

现在将参考附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：

-图1示出了现有技术中已知的示例性双光束光谱仪的示意图。

-图2示出了根据本发明的实施例的光纤AAS的示意图；

-图3示出了根据本发明的实施例的灯座组合件的等距表示；

-图4示出了根据本发明的实施例的灯座组合件的另外的等距表示；

-图5A示出了根据本发明的实施例的光纤组合件的等距表示；

-图5B示出了根据本发明的光纤组合件的自顶向下的表示；

-图6示出了根据本发明的实施例的单色仪的可调狭缝机构的等距视图；

-图7示出了根据本发明的实施例的单色仪的可调狭缝机构的平面图；

-图8示出了图6所示的可调狭缝机构的另外的等距视图，其中光学传感器组合件隐藏于视图之外；

-图9示出了如图7所示的单色仪的可调狭缝机构的平面图，其中光学传感器组合件隐藏于视图之外；

-图10示出了用于驱动并且控制狭缝调节凸轮的旋转位置的机构的另外的等距视图，其中以透明轮廓示出了光学传感器组合件和安装板的一部分；

-图11示出了根据本发明的实施例的具有可变半径的示例性狭缝调节凸轮的图；

-图12示出了图11所示的示例性狭缝调节凸轮的三维视图；

-图13示出了根据本发明的实施例的可调狭缝机构的后平面图；

-图14a、14b和14c示出了样品光纤、参考光纤和组合型光纤连接器的示例性视图(沿着线H-H分别为前视图、侧视图和截面视图)；

-图15示出了沿着图14b的线E-E的截面视图；

-图16a、16b和16c示出了如图14a和14b所指示的样品光纤、参考光纤和组合型光纤连接器的详细视图C、D和A；

-图17示出了组合型光纤连接器的端部的详细视图F。

具体实施方式

本发明涉及原子吸收光谱法(AAS)，具体地是光纤AAS。然而，本发明不限于AAS。应当理解，光纤AAS是其中使用光纤在AAS的光学组件中的至少一些光学组件之间引导光的AAS，例如光纤可以用于将光从一个或多个光源输送到样品室，或者将光从样品室输送到单色仪的入口孔。

然而，当应当检测到不同来源的光时，本发明的可调狭缝机构可以用于任何种类的光学设备和/或光学仪器，具体地是光学光谱仪。用途不限于可见光并且还可以用于电磁光谱的各种波长的电磁辐射。

本发明还涉及使用发射光的光源的AAS。应当理解，在本公开中，对光一词的使用是指用于AAS的任何合适波长的电磁辐射。如此，应当理解，如本公开中所提及的光不限于仅可见光的波长(即，大约400-800nm)，而且还包含比可见光更短和更长两者的其它波长的电磁辐射。例如，如本公开中所使用的光旨在至少包含紫外线和红外线。如此，如本公开中所使用的光可以包含UV可见光，其可以包括范围在200nm到1000nm内的波长。

根据本发明的实施例，公开了一种原子吸收光谱仪(AAS)1。

图2示出了根据本发明的实施例的AAS 1的示意图。如图2所示，AAS 1包括容纳在灯座组合件20中的至少一个空心阴极灯10、宽带光源12、光缆组合件30、样品室40、样品原子化器50、样品光纤60、参考光纤70和单色仪组合件80和检测器90。

如图2所示，光纤组合件30连接到灯座组合件20、宽带光源12并且连接到样品室40的聚焦元件32、34。光纤组合件30被配置成沿样品光路和参考光路组合并且输送来自灯座组合件20和宽带光源12的光。来自灯座组合件和宽带光源中的每一个的光耦合到样品光路和参考光路中的每一个中。下文提供了光纤组合件30的另外的细节。

光纤组合件30将样品光路和参考光路上的光输出到多个第一聚焦元件32、34。如图2所示，提供了两个聚焦元件32、34，以便引导样品光路上的样品光和参考光路上的参考光。聚焦元件32、34被配置成将来自光纤组合件30的光输出引导到样品室(40)中。

样品室40容纳至少一个样品原子化器50。如图2所示的样品原子化器50是燃烧器。燃烧器被配置成使其内含有的样品原子化并且使所述经过原子化的样品暴露于样品光路的样品光。因此，样品光路的样品光可以被燃烧器内经过原子化的样品的原子吸收，以执行AAS实验。

样品室40还被配置成为参考光路的参考光提供自由空间，以在没有进一步干扰的情况下行进穿过样品室。作为双光束光谱仪的一部分，用于容纳样品原子化器50的合适的样品室40和样品原子化器50可以由100mm通用燃烧器提供作为由赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific Inc.)提供的iCE 3300双光束AA光谱仪的一部分。在其它实施例中，样品原子化器50可以是本领域已知的另一种类型的样品原子化器，例如石墨炉或蒸汽发生单元。

如图2所示，样品室40为样品光路和参考光路提供输出。多个第二聚焦元件36、38定位于样品室40的输出处，以将样品光路和参考光路的光分别聚焦到样品光纤60的第一端和参考光纤70的第一端中。

样品光纤60和参考光纤70被提供用于将光从样品室40输送到单色仪组合件80。如图2所示，样品光纤60和参考光纤70可以弯曲，以便为AAS 1提供更紧凑的布置。例如，如图2所示，样品光和参考光的行进方向通过光纤60、70中的弯曲运行穿过180°。使用光纤来改变样品光和参考光的行进方向是有利的，因为这减少或避免使用可能对振动敏感和环境干扰敏感的许多反射镜和透镜。

样品光纤60和参考光纤70可以各自是多芯光纤，或者其可以是单芯光纤。优选地，样品光纤60和参考光纤70被优化为对于具有通常用于AAS的波长的光高度透明。例如，约190-800nm的优选波长范围可以是用于AAS的典型波长范围。优选地，样品光纤60和参考光纤70被优化以减少和/或阻止过度曝光。

优选地，本发明中使用的光纤(即，光纤组合件30、样品光纤60、参考光纤70)利用包括二氧化硅的光纤芯。因此，本发明的光缆的工作范围可以为190nm到1100nm。光纤还可以耐过度曝光，由此改善光纤的长期光学性能。芯大小为至少550μm的光纤例如，由美国佐治亚州OFS公司(OFS,Georgia,USA)生产的光纤CF01493-43可以是用于本发明的合适光纤。

样品光纤60和参考光纤70的第二端与单色仪组合件80的入口狭缝以固定的位置关系布置。入口狭缝可以由可调狭缝组合件81(图6、8、9和13中的300)提供，如下文进一步描述。

单色仪组合件80被配置成过滤入射在入口狭缝上的样品光和/或参考光并且在出口狭缝89处输出相对窄的波长带。如此，单色仪组合件80的功能为选择窄波长带的光。优选地，所选光包括一种特定波长的光，所述特定波长与由含在所研究样品中的特定元素所吸收的光子相关。此波长由单色仪组合件80隔离。出口狭缝89与检测器90耦接，以检测窄波长带的光通过出口狭缝89的强度。单色仪组合件80还可以包含单色仪组合件80内用于在参考光和样品光向检测器90行进时将参考光与样品光在时间上分离的可旋转斩光器500。下文将更详细地描述可旋转斩光器500。

如图2所示，单色仪组合件80以埃伯特型(Ebert-type)配置布置。如此，技术人员将理解，单色仪使用单个准直反射镜82以将从入口狭缝入射的光引导到光栅84。光栅84设置有闪耀角，使得反射光路径被引导到出口狭缝89。在示例性实施例中，根据埃伯特型配置，光栅84被配置成衍射入射在其上的光，并且将光反射回到单个准直反射镜82上。从单个准直反射镜反射回的光聚焦在出口狭缝89上，所述出口狭缝在空间上与入口狭缝分离。在图2所示的示例性实施例中，单色仪的入口狭缝和出口狭缝两者均由可调狭缝组合件81的分离(空间上分离)部分提供。在图2所示的实施例中，光栅设置有闪耀角，使得入射光路的角度和反射光路的角度相同(即利特罗型(Littrow-type)光栅)。一种合适的光栅84是由理查森光栅公司(Richardson Gratings)供应的线密度为1800线/mm的衍射光栅。此类光栅在本领域中是众所周知的，此类光栅在埃伯特型单色仪中的布置也是如此，并且因此本文中不再对这些光栅进行进一步描述。

来自光栅84的衍射光反射回准直反射镜82，所述准直反射镜进而将光反射回可调狭缝组合件81的出口狭缝。衍射光栅84在朝向出口狭缝89反射回的光中引起波长依赖性扩散。可以调整光栅84相对于准直反射镜82的角度，以改变衍射光的与出口狭缝对准的一种或多种窄波长带。如此，可以调节光栅84的相对角度，以便在出口狭缝处提供窄带光输出，其中可以调节波长范围。

因此，单色仪组合件80可以被配置成将参考光和/或样品光的要测量的特定波长的光与其它波长的可以由如火焰等其它发射源发射的光分离。

从可调狭缝组合件的出口狭缝发出的光可以耦合到检测器90，在所述检测器中可以将光转换成光电流并进行积分。如图2所示，提供了另外的反射镜86以将光耦合到检测器90中。根据图2所示的实施例，检测器是光电倍增管。应当理解，如雪崩光电二极管等其它光电检测器还可以适合用作检测器90。

尽管在图2的实施例中示出了埃伯特型单色仪组合件80，但是应当理解，本发明的AAS 1不限于此类单色仪。例如，在其它实施例中，可以使用包含多个准直反射镜的车尔尼-特纳(Czerny-Turner)型单色仪。此外，不同的(即分离的)可调狭缝组合件可以用于入口狭缝和/或出口狭缝中的一个或多个狭缝。

因此，AAS 1可以用于将来自灯座组合件20的光或来自宽带光源12的光引导到样品原子化器50，由此光可以与经过原子化的样品相互作用。根据本发明，行进穿过样品原子化器50的光是样品光。由于经过原子化的样品的原子对光子的吸收，引导穿过样品原子化器50的样品光的强度降低。样品光可以由样品光纤60输送到由可调狭缝组合件81提供的入口狭缝。穿过入口狭缝的样品光被准直反射镜82和光栅84反射，使得样品光被衍射并且在空间上分散。因此，样品光的小(窄)波长带可以与可调狭缝组合件81的出口狭缝89对准。因此，单色仪组合件可以用于选择要由检测器90检测的样品光的小带宽。为引导在参考光路上的光提供了类似功能，其中参考光未暴露于经过原子化的样品。因此，参考光路上的参考光的光强度不会由于被样品元素吸收而降低。具体地，仅一种特定波长的光可以与样品的特定元素对光子的吸收有关。

接下来，将参考图3和4详细地描述灯座组合件20。

图3示出了根据本发明的实施例的灯座组合件20的示意图。如图3所示，灯座组合件20包括两个空心阴极灯102、104、光缆106、聚焦元件108、臂110、驱动轴112、第一步进电机114、配重116、支撑构件118和壳体组合件120。

如图3所示的灯座组合件20包括两个空心阴极灯102、104。每个空心阴极灯安装在空心阴极灯底座130a、130b上。每个空心阴极灯底座130a、130b被配置成为空心阴极灯102、104提供电源连接并且将空心阴极灯102、104固定地支撑在总体上竖直/总体上直立的位置。如图3所示，空心阴极灯102、104的输出窗口被布置成总体上向上朝向，使得相对于如图3所示的壳体在大致向上的方向上从空心阴极灯输出光。

灯座组合件20设置有多个灯座底座130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g、130h、130i、130j，以支撑多个空心阴极灯102、104。更具体地，图2所示的灯座组合件20包括用于十个空心阴极灯102、104的十个灯座底座。应当理解，空心阴极灯和空心阴极灯底座的数量不限于此数量，并且在其它实施例中，可以存在少于10个或多于10个空心阴极灯和对应的空心阴极灯底座。如图2所示，空心阴极灯底座中的一些空心阴极灯底座可能未安装有空心阴极灯。通过向灯座组合件20提供安装多个空心阴极灯102、104的选项，可以提供对不同空心阴极灯的选择以供与原子吸收光谱仪1一起使用。具体地，安装在灯座组合件20中的空心阴极灯可以具有不同的发射概况，使得可以由一系列空心阴极灯提供不同波长的光，以供与一个或多个AAS实验一起使用。应当理解，空心阴极灯和用于安装空心阴极灯的装置在本领域中是众所周知的，并且因此空心阴极灯102、104和空心阴极灯底座130a、130b在本文中不再进一步讨论。应进一步理解的是，任何被配置成产生具有用于AAS的合适的窄带宽的光的光源可以用作HCL灯的替代物，例如无电极放电灯或升压空心阴极灯。

如图3所示，光缆106的一端在光纤底座122处连接到臂110的一端。光缆106的端部通过紧固件124连接到光纤底座122。光纤106还在沿其长度的一点处由支撑构件118支撑。支撑构件118在沿光纤长度的一个或多个点处为光纤106提供支撑点，从而相对于支撑臂110使光纤106定位。

臂110被提供成使光纤106和聚焦元件108可旋转地定位于安装在灯座组合件20中的空心阴极灯102、104之一的上方。如此，臂110是可旋转的(可旋转的臂)并且可以被旋转以选择性地将来自空心阴极灯102、104之一的光耦合到光缆106中。

为了使从空心阴极灯102、104聚焦到光纤106中的光的量最大化，以与臂110的端部处的光缆106的端部成固定位置关系的方式在光纤底座122内设置聚焦元件108。光纤106可以是单芯光纤或可以为多芯光纤。可以生产具有多芯的光纤以覆盖更大的面积，由此增加可以沿光纤向下传输的光的总功率。例如，光纤106可以具有至少五个光纤芯；更优选地，光纤具有至少七个光纤芯或至少九个光纤芯。如此，应当理解，根据本发明的光纤106可以是单条光纤或多芯光纤。

聚焦元件108被配置成将在宽区域内入射在聚焦元件上的光耦合到较小区域，并且通过全内反射以用于沿光纤106向下传输的可接受角度耦合。聚焦元件108可以安装在光纤底座(未示出)的中空部分内。聚焦元件108可以是透镜、或反射镜或其组合，适合于将入射在聚焦元件的一部分上的光聚焦到光纤106中。如图3的实施例中所示，聚焦元件108优选地仅为透镜。有利的是仅使用透镜作为光纤底座122的聚焦元件108来将光聚焦到光纤中，以便提供用于将光一致地聚焦到光纤106中的稳固装置。相比之下，与反射镜相结合的聚焦元件可能更容易受到对准随时间的变化的影响，这可能需要重复校准以补偿所述对准变化。

优选地，聚焦元件108是透镜，所述透镜与光纤106的端部间隔开并且相对于光纤底座122内的光纤106的端部以固定的位置布置固持。聚焦元件108和光纤106的端部布置在支撑臂110的端部上，使得光纤底座122可以可旋转地定位在一个或多个空心阴极灯102、104中的每个空心阴极灯的输出窗口上方。当支撑臂110的光纤底座122定位于空心阴极灯102的上方时，穿过空心阴极灯102的窗口的光输出可以被引导到聚焦元件108上。聚焦元件108然后将光的所述相当一部分聚焦到光纤106的端部上，使得光的相当一部分可以通过全内反射沿光纤传输下去。如此，灯座组合件20的可旋转支撑臂110被配置成选择性地将来自所述多个空心阴极灯102、104中的每个空心阴极灯的光耦合到光缆106中。

支撑臂110还附接到驱动轴112，以改变支撑臂110的旋转位置。如此，支撑臂110可绕由驱动轴112的轴线确定的旋转轴旋转。如图3所示，驱动轴112和旋转轴至少是基本上竖直的(总体上直立的)，优选地是竖直的。基本上竖直可以意指与竖直方向的偏差小于5°，优选地小于2°，更优选地小于1°，仍更优选地小于0.5°，又更优选地小于0.2°，甚至更优选地小于0.1°。通过以相对于壳体120的此朝向(和使用中的灯座组合件的预期朝向)提供驱动轴112，驱动轴112和其中的旋转轴不会由于重力而受到杠杆力，所述杠杆力可以通过驱动轴112的对准使旋转轴的对准随着时间的推移而变化。支撑臂的旋转轴的对准稳定性允许支撑臂准确并且一致地定位于绕旋转轴布置的多个不同的空心阴极灯102、104的上方。应当理解，光纤底座122的聚焦元件108相对于空心阴极灯的输出窗口的光输出的方向的对准的变化可能引起从位于旋转轴周围的不同位置中的空心阴极灯102、104耦合到光纤中的光的强度的变化。优选地，空心阴极灯的光输出由聚焦元件108在旋转轴的方向上聚焦。因此，空心阴极灯的光输出与旋转轴的相对对准之间的变化应当优选地小于2°，更优选地小于1°，仍更优选地小于0.5°，又更优选地小于0.2°，甚至更优选地小于0.1°。

支撑臂还在支撑臂110的与光纤底座122相对的一端处连接到配重116。平衡块116设置在支撑臂的与光纤底座122相对的一端处。平衡块116被配置成抵消由支撑臂110、光纤106、聚焦元件108、光纤底座122和支撑构件118的重量产生的绕驱动轴112作用于支撑臂110上的杠杆力，所述支撑臂110支撑在所述驱动轴上。因此，配重116确保没有另外的杠杆力由于支撑臂和附接到其上的组件的重量而作用于驱动轴上。因此，重力随时间而产生的效应(由于重力而作用于支撑臂110上的杠杆力)可以减少和/或消除，使得支撑臂的旋转轴的对准随时间的变化可以减少或消除。

为了进一步增加支撑臂110的旋转位置的准确度，支撑臂110还可以包含位置传感器126。位置传感器126被配置成检测支撑臂110相对于灯座组合件20的至少一个旋转位置。例如，如图3所示，位置传感器126包括安装在壳体组合件120上的光学传感器，但是可以使用任何适合于测量旋转位置的传感器。当支撑臂处于特定旋转位置(“原始”位置)时，位置传感器126检测到支撑臂110上存在标记128。因此，可以使用位置传感器126重复校准支撑臂110的位置，使得可以保持支撑臂110的旋转位置的准确度。

灯座组合件20还包括壳体组合件120，例如如图3所示。壳体120包括上支撑板142、基板144和连接部分146。连接部分146将上板142连接到基板144。驱动轴112可以在两个或更多个点处由壳体组合件120支撑。如图3所示，驱动轴112在第一上端处由上支撑板142支撑，并且在第二下端处由基板

144支撑。因此，壳体组合件120为驱动轴提供至少两个固定的支撑点，以便确保随着时间的推移，相对于壳体组合件120准确地保持驱动轴的旋转轴。

图4示出了灯座组合件20的另外的示意图，其中与图3的图相比，仅示出了多个空心阴极灯102之一和多个灯座底座130a之一。图4更详细地示出了支撑臂110和驱动轴112的驱动机构。

支撑臂110的旋转移动的驱动机构由第一步进电机114提供。第一步进电机114通过蜗轮150和蜗杆152连接到支撑臂和驱动轴。如图4所示，蜗轮150绕驱动轴112连接，并且蜗杆152固定到第一步进电机114的轮轴上。通过旋转第一步进电机114的轮轴154可旋转地驱动蜗杆152。蜗杆152的旋转使附接到驱动轴112的蜗轮150旋转，以便将旋转移动从第一步进电机114的轴线转移到驱动轴112的轴线。通过使用第一步进电机114来驱动支撑臂110的移动，当第一步进电机114未被驱动时，可以使用第一步进电机114的定位转矩以确保将支撑臂保持处于固定位置。因此，在无需另外的机械组件的情况下，可以由第一步进电机114以简单的方式稳固地保持支撑臂110的旋转位置。

如图3和4中的实施例所示，第一步进电机114安装在安装板156上，第一步进电机114的轮轴154延伸穿过所述安装板。安装板156进而通过紧固件安装在基板144上，以为第一步进电机114提供安全的附接点。应当理解，用于将第一步进电机114连接到驱动轴112的蜗杆152和蜗轮150布置仅是用于用第一步进电机114驱动驱动轴112的一种可能布置。技术人员将理解，其它驱动(驱动装置)，具体是齿轮驱动(齿轮驱动装置)也可以是合适的。技术人员还将理解，步进电机和/或安装板156的轮轴的朝向不限于任何特定朝向，并且如此步进电机的布置可以在壳体内变化。

如图4所示，基板144包含多个用于将灯座底座130a、130b、130c等附接到基板上的附接点148。类似的附接点在固定的径向距离处绕驱动轴的旋转轴布置。因此，应当理解，当灯座组合件20完全组装时，所述多个空心阴极灯102、104将在固定的径向距离处绕旋转轴布置。通过在固定的径向距离处绕旋转轴提供所述多个空心阴极灯102、104，支撑臂110的光纤底座122可以在相同的相对位置准确地定位在空心阴极灯102、104中的每个空心阴极灯的上方。

优选地，灯座组合件20的壳体由铝例如，铝板构成。铝板提供了用于固定驱动轴的对准的轻质又刚性的结构。应当理解，壳体组合件120被形状设定为提供两个用于在相对的远端处支撑驱动轴的固定点。因此，本发明设想了对基板144、连接构件146和上板142的各种修改，所述修改还可以为驱动轴112和支撑臂110提供必要的固定点。

灯座组合件还可以包括控制器(未示出)，所述控制器被配置成控制第一步进电机114和位置传感器126的操作，以便将臂定位于空心阴极灯之一的上方。控制器还可以控制空心阴极灯的操作。灯座组合件的控制器的功能可以并入到AAS的控制器中。

如上所述，灯支撑臂110可绕驱动轴112旋转，使得光纤底座122可以定位在所述多个空心阴极灯102、104之一的上方(或相对于所述多个空心阴极灯之一定位)，以便将来自一个空心阴极灯102的光耦合到光缆106中。空心阴极灯130a、130b、130c的底座绕驱动轴以环形图案布置，从而对应于支撑臂的端部绕驱动轴的旋转的路径。这允许支撑臂的端部定位在空心阴极灯底座130a、130b、130c中的每个空心阴极灯底座的上方。因此，来自安装在定位于支撑臂的端部下方的所述空心阴极灯底座上的灯的光可以耦合到光纤106中。因此，支撑臂110的旋转可以用于选择空心阴极灯之一以供AAS实验使用。来自所选空心阴极灯102、104的光聚焦到光纤中，而其它灯保持未使用。优选地，整个灯座组合件被包围在另外的公共壳体(未示出)中，以阻止环境光无意地聚焦到光纤中，由此降低实验的准确度。

接下来，将参考图2、3和4描述操作灯座组合件20的方法。

在用于操作灯座组合件20的方法的特别优选的实施例中，首先将支撑臂110发送到起始位置，以校准支撑臂110的旋转位置。支撑臂110的起始位置可以参考位置传感器126来设定，所述位置传感器被配置成检测支撑臂110的固定旋转位置。

接下来，用户可以通过指定要使用的灯座底座位置来选择期望的空心阴极灯102、104以供使用。期望的灯座底座位置可以由用户通过到控制器的用户界面来选择。控制器(未示出)被配置成将第一步进电机114从起始位置驱动预定步数到达对应于期望的空心阴极灯底座位置的旋转位置。任选地，一旦支撑臂110到达期望的预定位置，可以进一步校准支撑臂110的旋转位置，以使用校准例程找到所述空心阴极灯的最佳旋转位置。

针对校准例程，第一步进电机114的精细步进调节可以用于通过蜗杆152和蜗轮150上的齿轮装置提供相对小角度的旋转调节。作为调整的结果，耦合到光纤106中的光(例如由HCL灯发射的特定波长的光)的强度变化可以由AAS系统1的检测器90检测。可以通过测量光的强度作为AAS 1中的参考光来执行强度测量。通过在不同的角度位置处进行多次此类强度测量，可以确定支撑臂的相对于空心阴极灯的最佳旋转位置。因此，可以基于通过校准例程确定的最佳位置来更新到期望的旋转位置的预定步数。

支撑臂110的最佳旋转位置可以通过控制器为所选空心阴极灯102存储。因此，当灯座组合件20的用户重新选择所述灯时，支撑臂110可以直接返回到最佳位置。可以对灯座组合件20中的空心阴极灯102、104中的一个或多个空心阴极灯重复上述校准方法。例如，可以在AAS 1启动时执行校准程序，其中记录了灯座组合件20中的空心阴极灯102、104中的每个空心阴极灯的支撑臂的最佳位置。可替代地，可以在启动AAS 1之后第一次使用时确定空心阴极灯的最佳位置。

因此，在AAS实验期间，支撑臂可以快速选择空心阴极灯102并且移动到所述空心阴极灯的最佳位置，而无需进一步校准。优选地，支撑臂可以在每次调节支撑臂106的位置之间移动到起始位置，使得到期望的光学位置的步数总是从起始位置开始计数，以确保支撑臂精确地移动到期望位置。因此，对于灯座组合件20的任何空心阴极灯，支撑臂可以稳固且准确地定位在最佳位置。

如上文所讨论的，根据本发明的实施例提供了光纤AAS 1的光纤组合件30。光纤组合件30被配置成在灯座组合件20、宽带光源12和样品室40的聚焦元件32、34之间提供光纤光路。光纤组合件30被配置成将来自灯座组合件20(第一光源)的光耦合到聚焦元件32、34，以形成样品光路和参考光路。光纤组合件还被配置成将来自宽带光源12(第二光源)的光沿样品光路和参考光路耦合到聚焦元件32、34。如此，来自灯座组合件20和宽带光源12中的每一个的光耦合到样品光路和参考光路中的每一个中。

图5A示出了根据本发明的实施例的光纤组合件200的等距图。图5B示出了光纤组合件200的另外的自顶向下视图。光纤组合件200包括第一光源输入202和第二光源输入204以及样品光输出206和参考光输出208。第一光源输入202通过第一样品光纤210连接到样品光输出206。第一光源输入202通过第一参考光纤212连接到参考光输出208。第二光源输入204通过第二样品光纤214连接到样品光输出206。第二光源输入204通过第二参考光纤216连接到参考光输出208。

第一光源输入202包括用于将样品光输入202连接到第一光源的连接元件220。例如，连接元件可以是被配置成如上所述将光纤106连接到灯座组合件的紧固件，如紧固件122。第一光源输入202还包括第一耦合组合件222，所述第一耦合组合件被配置成将入射在第一光源输入202上的光耦合到第一样品光纤210和第一参考光纤212中。

耦合组合件222包括多个光学芯224(224a、224b、224c、224d、224e、224f、224g)，所述多个光学芯安置在耦合组合件222的暴露于来自第一光源的光的端部处。光学芯通常被提供为本领域已知的用于光纤的抗UV光学芯。因此，所述多个光学芯被布置成能够通过全内反射将来自第一光源的光耦合到耦合组合件222中。耦合组合件222还包含分割元件226，所述分割元件被配置成将在所述多个光学芯224中耦合的光分割成第一样品光纤210和第一参考光纤212。优选地，分割元件226将光相等地耦合到第一样品光纤210和第一参考光纤212中，但是还可以提供其它比例的光耦合。例如，将更大部分的光耦合到第一样品光纤210中以供在样品光路使用可以是有利的。

耦合组合件222可以容纳在保护层228中，以将所有元件连接并固持在适当位置，并且阻止外部辐射耦合到光纤中。

类似地，第二光源输入204还包括用于将第二光输入204连接到第二光源的连接元件220a、耦合组合件222a(包含分割元件226a)和保护壳体228a。第二光源输入204中的耦合组合件222a被配置成将入射在第二光源输入204上的光耦合到第二样品光纤214和第二参考光纤216中。如此，耦合组合件222a可以与第一光源输入202的耦合组合件222基本上相同。

第一样品光纤210、第一参考光纤212、第二样品光纤214和参考光纤216中的每一个都可以被提供为抗UV光纤。如此，应当理解，光纤被配置成耐过度曝光。光纤210、212、214、216中的每个光纤可以被提供为单芯光纤，或者更优选地多芯光纤。优选地，光学芯中的每个光学芯的直径为0.55mm。在一个实施例中，多芯光纤包括7个光纤芯，每个光纤芯的直径为0.55mm，这优选地允许光纤具有合适的柔性(即能够具有小于15cm的弯曲半径而没有微断裂的风险)。当然，应当理解，具有不同芯数或不同芯直径的光纤可以同样适合用于光纤组合件200。

在图5A和5B所示的实施例中，第一样品光纤210和第一参考光纤212各自的长度可以为约450mm，而第二样品光纤214和第二参考光纤216各自的长度可以为250mm。

样品光输出206被配置成输出从第一样品光纤210和第二样品光纤214耦合的光。样品光输出206可以包括用于将输出连接到聚焦元件32的连接元件220b。通过使用连接元件220b，样品光输出206的端部可以与聚焦元件32以固定的位置布置固持，由此提供用于为样品光路的引导提供稳固的布置。为了将来自第一样品光纤210和第二样品光纤214的光耦合到输出，可以基本上如上所述提供耦合组合件222b，其中光从第一样品光纤210和第二样品光纤214行进到样品光输出206。与分割元件226相比，组合元件226b被配置成将来自第一样品光纤210和第二样品光纤214的光组合到多个光学芯224中。然后，所述多个光学芯224将光耦合到样品光输出206的端部。

类似地，参考光输出208还包括用于将参考光输出208连接到聚焦元件34的连接元件220c、耦合组合件222c和保护壳体228c。参考光输出208中的耦合组合件222c被配置成以与如上所述的样品光输出206类似的方式耦合并且组合来自第一参考光纤212和第二参考光纤216的光。

应当理解，图5A和5B所示的光纤组合件200的光纤210、212、214、216不限于上述长度或尺寸。实际上，相应光纤的长度以及第一光源输入202、第二光源输入204、样品光输出206和参考光输出208的相对对准可以变化，不仅是由于光纤的固有柔性。因此，根据本发明的光纤组合件30、200可以是用于为与二次光源相结合的光纤AAS系统提供样品光路和参考光路的稳固的装置。

根据本发明的另外的实施例，图6示出了单色仪的可调狭缝机构300的等距视图。例如，图6所示的可调狭缝机构300的实施例可以提供如图2所示的单色仪组合件80的可调狭缝组合件81。如此，可调狭缝组合件81被布置成接收分别来自样品光纤60和参考光纤70的样品光和参考光。

可调狭缝机构包括第一狭缝构件302和第二狭缝构件304、狭缝调节凸轮306、第一臂308、第二臂310和光学传感器组合件311。

第一狭缝构件302为可调狭缝机构300提供第一狭缝边缘312。第二狭缝构件304为可调狭缝机构300提供第二狭缝边缘314。第二狭缝构件304与第一狭缝构件302相对布置，使得第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314彼此相对，以限定单色仪的狭缝。第一狭缝构件302和第二狭缝构件304被配置成提供第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314作为适合于限定单色仪的精确狭缝宽度的直边缘。

第一狭缝构件302安装在第一臂308上。如图7所示，第一狭缝构件302通过多个(两个)紧固件316安装在第一臂308上。通过使用多个紧固件316将第一狭缝构件302安装在第一臂308上，第一狭缝构件302可以安装在第一臂308上的精确位置。因此，可以精确地控制第一狭缝边缘312相对于第一臂308的位置(对准)。类似地，第二狭缝构件314通过多个紧固件316安装在第二臂310上。

为了提供第一狭缝构件302和第二狭缝构件304的第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314，使用(相对)高准确度成形工艺来形成第一狭缝构件302和第二狭缝构件304。在此上下文中，高准确度成形工艺被认为是被配置成形成具有±0.05mm或更小准确度的形状的成形工艺。优选地，化学蚀刻工艺的准确度为±0.025mm。在一个优选实施例中，第一狭缝构件和第二狭缝构件由弹簧钢形成并且使用化学蚀刻工艺进一步成形。在化学蚀刻工艺中，将光刻胶掩模以期望图案施加到要蚀刻的部件，之后将所述部件的未掩模区域随后暴露于化学蚀刻剂。弹簧钢的化学蚀刻工艺在本领域中是已知的，并且因此未在本文中进一步详细地进行描述。由于第一狭缝构件302和第二狭缝构件304与第一臂308和第二臂310单独形成，因此要化学蚀刻的部件的大小减小。当然，技术人员知道了解还可以用于形成第一狭缝构件和第二狭缝构件的替代性高准确度成形工艺，如激光加工或微抛光。

图8中更详细地示出了第一臂308，所述图示出了可调狭缝机构300的另外的等距视图，其中光学传感器组合件311隐藏于视图之外。图9还示出了可调狭缝机构300的平面图，其中光学传感器组合件311隐藏于视图之外。如图8和9所示，第一臂308包括第一安装部分320、第一对准部分322和第一凸轮接合部分324。

第一臂的第一安装部分320被配置成提供用于附接紧固件316的安装位置，以便将第一狭缝构件302安装并且精确地定位在第一臂308上。第一臂308的第一对准部分322在第一对准部分的一端处连接到第一安装部分320并且远离安装部分延伸。第一臂308的第一对准部分322提供了用于调节第一狭缝构件302的位置并且使第一狭缝构件302的调节方向对准的装置。第一对准部分322包含一个或多个直边缘，所述一个或多个直边缘被提供为对准第一臂，如下文更详细讨论的。第一凸轮接合部分324在其与第一安装部分320相对的一端处连接到第一对准部分322。第一凸轮接合部分324被配置成提供用于与狭缝调节凸轮306接合的表面。如图9所示，凸轮接合部分324优选地包含安装在其上的滑动轴承材料326，以提供用于与狭缝调节凸轮306接合的表面。在所示实施例中，滑动轴承材料的环布置在凸轮接合部分324上。滑动轴承材料的环可以通过螺杆327固定，或者可以由螺杆327在凸轮接合部分324上枢转。用于与狭缝调节凸轮306接合的表面将在下文更详细地讨论。

如图8的实施例所示，第一对准部分322和第一凸轮接合部分324的组合提供了第一臂308的基本上呈L形的部分。第一安装部分320、第一对准部分322和第一凸轮接合部分324的组合提供了基本上呈U形的第一臂308。当然，应当理解，第一臂308的第一安装部分320、第一对准部分322和/或第一凸轮接合部分324的形状可以变化，并且因此本发明不限于如图8中的实施例所示的这些形状。例如，如本领域已知的，安装和紧固件的性质可以变化，并且因此第一安装部分320的形状可以相应地变化。进一步地，凸轮接合部分324的形状可以根据狭缝调节凸轮306的形状和相对位置变化。

类似地，第二臂310如图8和9所示。第二臂310包括第二安装部分328、第二对准部分330和第二凸轮接合部分332，这些部分以与第一臂308类似的U形连接。如此，第二臂310的特征与第一臂310的如上文所讨论的特征类似。至于第一臂308，第二臂310的形状不限于如图8中的实施例所示的形状。

从图8所示的实施例应当理解，第二凸轮接合部分332和第一凸轮接合部分324各自在与第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314对准的方向上延伸。如此，与狭缝调节凸轮306接合的第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332的表面可以平行于第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314。在与狭缝调节凸轮306接合的第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332的表面由滑动轴承材料326提供的情况下，应当理解，滑动轴承材料326上的接触狭缝调节凸轮306的点可以被认为与狭缝调节凸轮306相切地布置。由此类切线形成的平面将基本上平行于第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314。如此，应当理解，第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332的分离可在基本上法向于第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314的方向上调节。

第一臂308和第二臂310可以各自由不锈钢形成。如此，第一安装部分320和第二安装部分328、第一对准部分322和第二对准部分330以及第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332中的每一个可以各自由不锈钢形成。优选地，所使用的不锈钢是SAE等级316不锈钢。

可调狭缝机构300还包括安装板340，可调狭缝机构300安装在所述安装板上。第一臂308和第二臂310通过多个定位垫圈(引导构件)342安装在安装板340上。第一臂308和第二臂310中的每个臂使用至少两个定位垫圈342安装在安装板340上。

第一臂308和第二臂310安装在其上的安装板340由不锈钢组件制成。安装板340包括许多用于将定位垫圈342附接到安装板340的螺纹孔。安装板340还包括用于安装第二步进电机360的孔。使用高精度夹具制造用于使定位垫圈342定位的各种螺纹孔和用于安装第二步进电机360的孔，以便提供部件的准确定位。当然，应当理解，还可以使用其它相对高准确度的加工技术，如激光加工。

如图8和9所示，第一臂308使用两个定位垫圈342安装在安装板340上。定位垫圈342布置在安装板340上，以与第一臂308的第一对准部分322接合。定位垫圈342各自通过紧固件安装在安装板340上。紧固件优选地是弹簧加载式螺栓。弹簧加载式螺栓通过安装板340中的螺纹孔在定位垫圈342的期望位置处连接到安装板340。然后将定位垫圈342绕螺栓螺纹安装，并且弹簧在螺栓头与定位垫圈342之间施加张力，以使垫圈抵靠安装板340定位。

定位垫圈342各自包括臂保持部分344和臂对准部分346。臂保持部分344被配置成将其接触的臂保持抵靠安装板340。臂对准部分346被配置成为其接触的臂提供对准，使得第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314对准。进一步地，紧固件的臂对准部分346彼此对准，使得当调节可调狭缝的宽度时，保持第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314的相对对准。当然，应当理解，本发明的引导构件不限于定位垫圈342，并且引导构件可以以一系列不同的形状和大小提供，以定位并引导安装板340上的第一臂308和第二臂310中的每个臂。

如图8和9所示，定位垫圈342的臂对准部分346被提供为第一直径的环形垫圈，所述圆形垫圈被提供为与第一臂或第二臂的边缘接合，以抵靠垫圈来对准并定位所述边缘。优选地，臂对准部分346的厚度与第一臂308和/或第二臂310的厚度相同。臂保持部分344连接到臂对准部分346，并且具有比臂对准部分346的第一直径大的第二直径，使得臂保持部分344与各自相应的臂重叠(在图9所示的平面图中)，以便抵靠安装板340保持并定位各自相应的臂。如此，定位垫圈342被配置成将第一臂308或第二臂310相对于安装板340定位。弹簧加载式螺栓的弹簧抵靠安装板340拉紧定位垫圈342，使得定位垫圈和各自相应的第一臂308和第二臂310牢固地保持在适当位置。

如图9所示，第一臂308通过两个定位垫圈342安装在安装板340上。定位垫圈342被布置成与第一对准部分322的边缘接合。定位垫圈342布置在第一对准部分322的下边缘上，使得当第一对准组合件在其预期的直立朝向上朝向时，定位垫圈342支撑第一臂308。第一臂308的两个定位垫圈342还被定位成使得结合第一对准部分322的基本上直边缘，第一臂在基本上水平的方向上自由移动。第一臂308的移动的另外的细节将在下文讨论。

第二臂310通过使用四个定位垫圈342安装在安装板340上。如图9所示，三个定位垫圈342被布置成接触第二臂310的第二对准部分330的基本上直边缘。第四定位垫圈342设置在第二凸轮接合部分332的下端处，以为第二臂310提供竖直支撑，从而随后阻止第二臂310绕与第二凸轮接合部分332接触的定位垫圈342旋转移动。如此，定位垫圈342被配置成在安装板340上使第二臂310定位并且对准。

在图6到10所示的实施例中，使用定位垫圈342将第一臂308和第二臂310安装在安装板340上，使得第一对准部分322与第二对准部分330之间存在很小的竖直分离(图中未示出)。所述对准部分之间不需要接触，因为定位垫圈342能够在没有任何另外的支撑的情况下使安装板340的第一臂308和第二臂310中的每个臂准确地定位。当然，在其它实施例中，应当理解，两条臂可以接触提供，以便提供另外的对准。在此类实施例中，可以提供所述组件之间的润滑，以便减少摩擦力。可以在第一对准部分322和第二对准部分330中的至少一个的接触区域处提供滑动轴承材料，以减少摩擦。

为了进一步定位第一臂308和第二臂310，第一臂308和第二臂310各自抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置。如图9所示，第一凸轮接合部分324在狭缝调节凸轮306的圆周上的第一点处抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置，并且第二凸轮接合部分332在狭缝调节凸轮306的圆周上的第二点处抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置。如图9中的实施例所示，第一点与第二点相对。如此，第一臂308抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置的点与第二臂310抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置的点相对(即在狭缝调节凸轮的相对侧)。第一臂308和第二臂310各自通过第一弹性元件350和第二弹性元件352抵靠狭缝调节凸轮306弹性偏置。优选地，第一弹性元件350和第二弹性元件352各自连接到第一臂308和第二臂310并且可以布置在两条臂308、310之间。第一弹性元件350和第二弹性元件352在第一臂308和第二臂310上彼此间隔开。弹性元件350、352被配置成将第一臂308和第二臂310朝狭缝调节凸轮306弹性偏置。在替代性实施例中，每个弹性元件可以连接到并且布置在安装板340与第一臂308或第二臂310之间。

如图9所示，第一弹性元件350在弹性元件350的一端处连接到第一臂308的第一凸轮接合部分324。第一弹性元件350的另一个相对端连接到第二臂310的第二凸轮接合部分332。类似地，第二弹性元件352在相对端处连接到第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332。第一弹性元件350和第二弹性元件352沿第一凸轮接合部分324和第二凸轮接合部分332的相应长度间隔开。第一弹性元件350和第二弹性元件352优选地间隔开以处于其中凸轮接合部分324、332接触狭缝调节凸轮306的第一点和第二点的两侧。

因此，第一弹性元件350和第二弹性元件352连接到第一臂308和第二臂310，使得狭缝调节凸轮306通过将第一臂308与第二臂310分离来(可调整地)拉紧第一弹性元件350和第二弹性元件352。因此，第一弹性元件350和第二弹性元件352朝第二臂310弹性偏置第一臂308，使得两条臂保持与狭缝调节凸轮306接触。因此，可调狭缝机构的狭缝宽度可以由狭缝调节凸轮306精确地控制。

如图9的实施例中所示，第一弹性元件350和第二弹性元件352是弹簧(螺旋弹簧)。弹簧各自通过紧固件附接到第一臂308和第二臂310。当然，应当理解，第一弹性元件350和第二弹性元件352不限于螺旋弹簧，并且技术人员已知的适合于将第一臂308和第二臂310朝向彼此弹性偏置的任何其它类型的弹性元件或其等同物都是合适的。

第一臂308和第二臂310可以由例如不锈钢制成，类似于不锈钢的其它合适的材料对于技术人员来说是众所周知的。第一臂308和第二臂310可以使用铣削工艺和磨削工艺制造成其期望形状。此类已知的工艺可以为部件提供期望形状和光滑度，以提供如上文所讨论的合适的对准表面。

如上文讨论的，狭缝调节凸轮306定位于第一臂的第一凸轮接合部分324与第二臂310的第二凸轮接合部分332之间。狭缝调节凸轮306安装在连接到步进电机360的轮轴上，使得狭缝调节凸轮可绕旋转轴旋转。狭缝调节凸轮306绕其旋转轴具有可变半径。提供了狭缝调节凸轮的可变半径，以便提供用于调节第一臂308的第一凸轮接合部分324与第二臂308的第二凸轮接合部分332的分离的装置。参考图8和9，应当理解，改变第一凸轮接合部分324与第二凸轮接合部分332的分离的相对分离会引起第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314的分离的对应变化。如此，狭缝调节凸轮306的旋转会引起第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314的(可调)分离。

优选地，狭缝调节凸轮306的可变半径被提供成使得对于狭缝调节凸轮306的至少一个旋转位置，狭缝调节凸轮306的直径使得由狭缝调节凸轮306提供的第一臂308与第二臂310之间的分离足以允许第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314接触。如此，狭缝调节凸轮306的绕其圆周的可变半径包含被配置成允许单色仪的可调狭缝完全闭合的部分。此类部分优选地可以是狭缝调节凸轮306的可变半径的最小半径。狭缝调节凸轮306进一步包含绕圆周的一个或多个部分，其中可变半径增加，使得狭缝调节凸轮306的旋转增加第一臂308与第二臂310的分离。因此，旋转狭缝调节凸轮306使第一狭缝边缘312与第二狭缝边缘314可调节地分离。优选地，狭缝调节凸轮306的可变半径被提供成使得在狭缝调节凸轮接触第一凸轮接合部分324的第一点处，半径与狭缝调节凸轮306的在狭缝调节凸轮接触第二凸轮接合部分332的第二点处的半径相同。如此，狭缝调节凸轮306在相对的方向(相对于其旋转轴)上相等地分离第一臂308和第二臂310。有利地，通过相等地分离第一臂308和第二臂310，可调狭缝的中心位置保持不变。通过提供其中可调狭缝的中心保持不变的机构，所述可调狭缝上的入射光可以与一个狭缝宽度的可调狭缝中心对准，并且由于狭缝的中心位置将保持不变，因此不需要另外的对准。因此，可以提供单色仪的稳固的可调狭缝机构。

如图8所示，优选的是，狭缝调节凸轮306通过环326、326'与第一臂308和第二臂310接合。优选地，环326、326'由滑动轴承材料制成，或者至少环326、326'的外表面由滑动轴承材料组成。环326、326'在各自相应的凸轮接合部分324、332处安装在第一臂308和第二臂310中的每个臂上。根据图8所示的实施例，优选的是，环326、326'通过紧固件327、327'安装在第一臂308和第二臂310上。环326、326'为狭缝调节凸轮306提供接触点，所述接触点减少了旋转狭缝调节凸轮306与第一臂308和第二臂310之间的摩擦，特别是如果环的表面由滑动轴承材料组成的话。在替代性实施例中，狭缝调节凸轮可以直接接触第一臂308和第二臂310。有利的是，使用环326、326'减少由狭缝调节凸轮306的旋转引起的摩擦，以便减少狭缝调节凸轮306的磨损。

图10示出了用于驱动并且控制狭缝调节凸轮306的旋转位置的机构的另外的等距视图。在图10的截面视图中，以透明轮廓示出了光学传感器组合件311和安装板340的一部分，以示出可调狭缝机构的更详细的视图。光学传感器组合件311包含光盘370和光学传感器372。光盘370包含被配置成提供对光盘旋转位置的指示的一个或多个等级。光学传感器372被配置成感测光盘370上的所述一个或多个等级，以便输出关于狭缝调节凸轮306的旋转位置的信息。通过使用光学传感器组合件370感测狭缝调节凸轮306的旋转位置，第二步进电机360可以通过精确的受控步数来控制狭缝调节凸轮306的旋转位置，使得可调狭缝机构300的狭缝宽度可以被精确地控制。提供控制器(未示出)，所述控制器被配置成利用由光学传感器组合件311提供的信息来控制第二步进电机360，以响应于用户要求的狭缝宽度而提供狭缝调节凸轮306的期望旋转位置。使用第二步进电机360旋转狭缝调节凸轮306意指当第二步进电机360未被驱动时，步进电机的定位转矩确保狭缝调节凸轮306保持处于固定的旋转位置。因此，可调狭缝机构300可以是稳固并且抗振动的。

图11示出了根据本发明的实施例的具有可变半径的示例性狭缝调节凸轮306的图。图12示出了图11所示的示例性狭缝调节凸轮306的三维视图。示例性狭缝调节凸轮306具有用于安装在第二步进电机360的轮轴上的内径380。在示例性实施例中，内径的尺寸为8mm。狭缝调节凸轮306还具有外径382，所述外径绕狭缝调节凸轮圆周具有可变半径。如图11所示，可变半径的尺寸从绕圆周处于标称0°的第一点处的最小值增加到从标称0°点起绕圆周160°的第二点处的最大值。绕圆周的此可变径向轮廓从绕圆周的点180°到绕圆周的点360°重复。如此，在优选实施例中，狭缝调节凸轮306的圆周的任何给定点处的半径与狭缝调节凸轮的圆周的相对点(即，中心轴的相对侧上的点)的半径相同。因此，狭缝调节凸轮具有可变半径，其中狭缝调节凸轮的直径(可变直径)具有中点，所述中点与绕狭缝调节凸轮周围的凸轮的旋转轴对准。在示例性实施例中，可变半径从标称0°点处的最小7.5mm以每度1μm的速率增加。因此，旋转10°后，狭缝调节凸轮306的半径增加了10μm。由于可变径向轮廓绕圆周重复180°，因此狭缝调节凸轮306的直径在旋转10°后将增加20μm。在旋转160°之后，为了使可变辐射状剖面达到其最大值，狭缝调节凸轮的直径将增加320μm。

如上所述，图11所示的狭缝调节凸轮306被配置成为可调狭缝机构提供从0μm(即狭缝完全闭合)到320μm的可调狭缝宽度。应当注意的是，在图11和12中，仅指示外径的基座直径以提供对可变轮廓的更清楚的指示，并且在实践中，此基座圆周在成品凸轮306中不一定是可区分的。还应当理解，图11所示的可变径向轮廓仅仅是示例性的，并且可以根据单色仪的可调狭缝机构所需的狭缝宽度的期望范围来使轮廓适应。

例如，狭缝调节凸轮306的直径可以从最小直径到最大直径增加至少2mm。因此，可以提供狭缝调节凸轮，所述狭缝调节凸轮被配置成提供范围为至少0.025mm到不大于2mm的可调狭缝宽度，或者更优选地范围为例如至少0.025mm到不大于0.5mm的可调狭缝宽度。

根据图11和12所示的示例性实施例的狭缝调节凸轮306由弹簧钢制成。更具体地，狭缝调节凸轮306可以由油淬硬化不变形(OHNS)钢制成。首先使用标准加工技术将狭缝调节凸轮306切割成宽的外径和期望内径380。然后，使用线切割机从较宽的外径切割狭缝调节凸轮306的可变径向轮廓。然后，使用热处理工艺，例如油淬硬化工艺来使线切割狭缝调节凸轮306硬化。优选地，狭缝调节凸轮被硬化到至少30HRC(洛氏硬度)，更优选地至少35HRC，更优选地至少40HRC，并且最优选地至少45HRC。由于线切割工艺对凸轮的可变径向轮廓产生了足够准确并且平滑的饰面，因此不需要对部件进行另外的加工或抛光。可以在狭缝调节凸轮306的内径中安装压入配合式衬套，以便使狭缝调节凸轮306适应于安装在第二步进电机360的轮轴上。当然，用于生产具有期望径向轮廓的凸轮的其它高精度加工技术是技术人员已知的。

图13示出了可调狭缝机构300的示例性实施例的后平面图。如图13所示，可调狭缝机构300提供单色仪组合件80的入口狭缝88和出口狭缝89两者(还参见图2，其中入口狭缝88由可调狭缝组合件81提供)。为了进一步限定入口狭缝88和出口狭缝89，安装板340进一步包括用于样品光和参考光穿过安装板340的入口孔390和用于样品光在相反方向上穿过安装板340的出口孔392。如图13所示，可调狭缝机构的第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314通过入口孔390和出口孔392中的每个孔可见。

在示例性实施例中，可调狭缝用作入口狭缝88和出口狭缝89两者。可调狭缝的长度中至少11mm被提供为出口狭缝89，其中样品光路的长度为约4mm，并且参考光路的长度为约4mm，并且(通过系统的光学装置)在光路之间提供约3mm的间隔。可调狭缝机构的形成出口狭缝89的部分与可调狭缝机构的形成入口狭缝的部分分开约24mm的间隙。还可以使用约11mm长度的可调狭缝机构提供入口狭缝88。

接下来，将描述操作图6到10所示的操作可调狭缝机构300的方法。在如上所述组装可调狭缝机构300之后，可以执行机器的初始设置和校准。第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314可以在可调狭缝机构300中对准，使得狭缝边缘312、314沿其长度接触(即狭缝可以沿其长度完全闭合)。在图6到10所示的实施例中，第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314彼此平行对准，使得两个狭缝边缘都是竖直的。第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314的对准由与定位垫圈342接触的第一臂308和第二臂310提供。提供了定位垫圈342以将第一狭缝构件302和第二狭缝构件304的移动限制于单条移动轴。如此，当狭缝的宽度由狭缝调节凸轮306调节时，第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314保持彼此平行。

第一狭缝边缘312和第二狭缝边缘314的对准可以通过检查可调狭缝可以完全闭合使得没有光穿过狭缝来确认。随后可以通过利用如图2所示的单色仪80等单色仪系统中的狭缝调节机构来检查狭缝调节凸轮306的校准。通过将狭缝调节凸轮306旋转到提供期望狭缝宽度的已知角度位置，入射光(样品光或参考光)可以在可调狭缝上成像，并且可以使用检测器90对光进行测量。如本领域已知的，基于检测到的光的带宽，可以推断单色仪的狭缝宽度。因此，可以对系统进行简单校准以确认单色仪80在狭缝调节凸轮306的已知角位置处的实际狭缝宽度对应于预期的狭缝宽度并且产生期望的光学性能。一旦执行此初始设置，由于可调狭缝机构300的稳固性质，不需要对可调狭缝机构进行另外的校准。例如，在系统启动时不需要进一步校准可调狭缝机构的宽度，因为控制器被配置成基于来自光学传感器组合件311的信息调节狭缝调节凸轮306的角度位置。

第二步进电机360用于响应于来自控制器的改变狭缝宽度的请求来调节狭缝调节凸轮306的角度位置。控制器可以包含存储器，所述存储器存储关于狭缝调节凸轮的可变径向轮廓的信息，例如，狭缝调节凸轮的哪些角度位置对应于可调狭缝机构的特定狭缝宽度。控制器被配置成利用所述信息来指示第二步进电机360将狭缝调节凸轮306旋转到对应于期望狭缝宽度(即，对应于狭缝调节凸轮306的直径)的期望角度位置。

为了将样品光和参考光输送到可调狭缝机构81、300，可以使用光纤。例如，当可调狭缝机构300用作如图2所示的光纤AAS的一部分时，可以使用样品光纤60和参考光70将光输送到入口孔390。图14a、14b和14c示出了用于此类目的的样品光纤60和参考光纤70的示例性视图。图14a示出了用于将样品光和参考光聚焦到可调狭缝上的样品光纤60、参考光纤70和组合型光纤连接器400的前视图。如图14b所示，样品光纤60和参考光纤70可以各自在一端处分别连接到例如来自如图2所示的第二聚焦元件36、38的样品光源和参考光源。图14c示出了沿如图14b所示的截面H-H的详细视图。

图15示出了沿图14b的截面E-E的详细视图。图15示出了参考光纤70的截面视图。

图16a、16b和16c示出了如图14a、14b和14c所指示的在样品光纤60和参考光纤70的相应端处的光纤芯布置的另外的详细视图。图16a示出了参考光纤70内的多个光纤芯的详细视图。如图16a所指示的，参考光纤70内存在七条光纤芯。类似地，图16b示出了也具有七条光纤芯的样品光纤60的详细视图。图16c示出了如图14b和图14c所指示的来自截面H-H的样品光纤60和参考光纤70的光纤芯的布置的一个实施例的详细视图“A”。如图16c所示，组合型光纤连接器400被布置成将参考光纤70和样品光纤60中的每一个的光纤芯引导到适合于将光注入到可调狭缝机构300的入口孔390中的布置中。

优选地，组合型光纤连接器400被形状设定为将参考光纤70的光纤芯与样品光纤60的光纤芯分离，并且还在单个平面中使光纤芯组中的每个光纤芯组对准。图17示出了此类对准的实例，所述实例提供了如通过图14a中的细节“F”所指示的端视图。如图17所指示的，如图16a和16b所示的标记的光纤芯中的每条标记的光纤芯由组合型光纤连接器400沿平面对准，所述平面随后可以与可调狭缝机构300的狭缝中心对准。因此，组合型光纤连接器400被配置成在样品光路上输出样品光并且在参考光路上输出参考光，样品光路和参考光路通过组合型光纤连接器400的间隔部分间隔开。

根据本发明的另外的实施例，提供了一种用于光纤原子吸收光谱仪的单色仪狭缝组合件。单色仪狭缝组合件包括样品光纤、参考光纤、单色仪的狭缝和可旋转斩光器。在本发明的一个特别优选的实施例中，包含可旋转斩光器的单色仪狭缝组合件可以并入到如上所述的可调狭缝机构300中。

例如，图6中示出了根据本发明的实施例的单色仪狭缝组合件。如图6所示，单色仪狭缝组合件包括用于输送样品光的样品光纤60、用于输送参考光的参考光纤70、由可调狭缝机构300提供的单色仪的狭缝以及也在单独的详细视图中示出的可旋转斩光器500。

如图6所示，可旋转斩光器500布置在可调狭缝机构300的下游，使得来自样品光纤60和参考光纤70的光输出可以行进穿过可调狭缝机构300，使得光入射到可旋转斩光器500上。如此，可旋转斩光器500被理解为布置在可调狭缝机构300的下游。可旋转斩光器500被配置成二者择一地封闭来自样品光纤60的光输出和来自参考光纤70的光输出。如上文所解释的，由于组合型光纤连接器400的在空间上将样品光路与参考光路分离的布置，样品光路上的来自样品光纤60的光输出在空间上与参考光路上的来自参考光纤70的光输出分离。

可旋转斩光器500包含多个样品通道502、504和多个参考通道506、508，所述样品通道各自被配置成当样品通道之一与可调狭缝对准时传输样品光路，所述参考通道各自被配置成当参考光通道之一各自与参考光路对准时传输参考光路。样品通道502、504和参考光通道506、508中的每一个被提供为可旋转斩光器500的通孔，所述通孔运行穿过可旋转斩光器的中心轴。

可旋转斩光器500被提供为细长构件，所述细长构件可以是基本上管状的并且可以具有与可调狭缝机构300的可调狭缝的中心轴对准的旋转轴。如图6所示，可旋转斩光器被提供成使得可旋转斩光器500的旋转轴在使用时总体上竖直。这是有利的，因为作用于可旋转斩光器500上的重力将根据可旋转斩光器500的旋转轴作用，使得斩光器的旋转轴的对准(相对于可调狭缝机构)将随着时间的推移保持与可调狭缝机构300的可调狭缝的中心轴对准。因此，提供了一种用于光纤AAS的稳固的单色仪狭缝组合件。

如图6中的实施例所示，可旋转斩光器500包含两个样品通道502、504和两个参考通道506、508。根据入射在可调狭缝上的样品光路与参考光路之间的间隔，样品通道502、504与参考通道506、508间隔开。因此，应当理解，当可旋转斩光器500绕其旋转轴旋转时，样品光通道502可以在第一角位置与样品光路对准，使得样品光路沿样品光通道502穿过，同时参考光路上的参考光被可旋转斩光器阻挡，因为没有参考光通道与参考光路对准。可旋转斩光器可以通过可旋转斩光器顺时针旋转约45°而移动到第二位置。在第二位置，参考光通道508可以与由参考光纤70通过可调狭缝输出的参考光路对准。在此类第二位置，参考光路上的参考光将由可旋转斩光器500通过参考光通道508传输。在第二位置，样品光将被可旋转斩光器500封闭，因为没有样品通道与样品光路对准。

因此，当样品光通道502、504和参考通道506、508中的每一个与可调狭缝对准时，可旋转斩光器500的旋转会使可旋转斩光器二者择一地封闭样品光路和参考光路。应当理解，在中间位置，例如在第一位置与第二位置之间的旋转(例如45°)处，可旋转斩光器可以被提供为封闭样品光路和参考光路两者，使得样品光与参考光之间不可能发生干扰(即，样品光和参考光不会同时传输)。

为了控制可旋转斩光器500的旋转位置，可旋转斩光器由安装在如图6所示的可旋转斩光器500下方的第三步进电机510驱动。可旋转斩光器500和第三步进电机510安装在安装平台512上，所述安装平台为可旋转斩光器500提供稳定的基座并且确保可旋转斩光器500与可调狭缝机构300的可调狭缝对准。为了控制可旋转斩光器500的旋转位置，第三步进电机510由控制器(未示出)控制。控制器可以是用于控制第一步进电机114和/或第二步进电机360的同一控制器。控制器被配置成从传感器接收关于可旋转斩光器500的旋转位置的信息。在图6所示的实施例中，传感器是光学传感器514。光学传感器514被配置成当附接到可旋转斩光器500的光学条516穿过光学传感器514时检测所述光学条。因此，光学传感器514可以被配置成检测可旋转斩光器500的起始位置。然后，控制器可以控制第三步进电机510使可旋转斩光器500旋转第三步进电机510的期望步数以到达期望的角度位置，以便根据单色仪需要进行的测量，根据需要使样品通道或参考通道与可调狭缝对准。例如，如图6所示，可旋转斩光器500被朝向成使得参考光纤70的参考光(R)被可旋转斩光器500传输，而样品光纤60的样品光被可旋转斩光器500封闭。为了精确地控制第三步进电机510的旋转，第三步进电机510的步进角优选地小于10°。

应当理解，在图6中，可旋转斩光器仅延伸可调狭缝长度的约一半。这是因为可调狭缝的上部分用作参考光和样品光的出口狭缝。优选的是，可旋转斩光器500直接定位于可调狭缝的下游(即，在图2的准直反射镜82之前)，使得在任何一个时间，仅样品光或参考光之一而不是两者都可以入射在单色仪的光学装置(即，准直反射镜82和光栅84)上。

如此，参考图6到9所示的可调狭缝机构和图2所示的单色仪80，可以提供单色仪组合件。如图2所示，此类单色仪组合件包括可调狭缝机构300、可旋转斩光器500、准直元件(例如准直反射镜82)和衍射元件(例如衍射光栅84)。具体地，提供可调狭缝机构300以充当单色仪组合件的入口狭缝和出口狭缝(即，公共入口狭缝和出口狭缝)两者。

此类单色仪组合件的一个优点在于单色仪组合件是稳固的，因为从各自相应的样品光纤60和参考光纤70输出的样品光路和参考光路保持与可调狭缝机构的中心和可旋转斩光器500的中心轴对准。因此，针对一系列不同的可调狭缝大小，可以准确地控制通过单色仪的出口孔392的光输出，因为针对一系列不同的狭缝宽度，可调狭缝的中心轴保持与样品光纤60和参考光纤70对准。因此，可以减少和/或消除对针对一系列不同的狭缝宽度校准单色仪的需要。

在特别优选的实施例中，可调狭缝机构81、300可以为单色仪组合件80提供入口狭缝和出口狭缝两者，使得单色仪可以输出带宽在0.1nm到2nm范围内的光。例如，此类带宽范围可以通过以下实现：可调范围介于25μm与2mm之间的狭缝宽度结合合适的衍射光栅，或者狭缝宽度可在25μm与320μm之间调整结合合适的衍射光栅。在两种示例性情况下，应当理解，还可以完全闭合可调狭缝(即，0μm的狭缝宽度)。合适的衍射光栅和准直反射镜结合公共入口狭缝和出口狭缝的设计在本领域中是众所周知的，并且因此本文不再进一步讨论。如此，此单色仪的任何组件都可以由具有相同物理效果的任何组件代替。

因此，根据本发明提供了一种光纤AAS 1。光纤AAS 1包括根据本发明的实施例描述的许多组件。一个特别有利的实施例是灯座组合件20。灯座组合件20与可旋转臂和光纤连接相结合，使得光可以以稳固且高度可重复的方式从多个样品光源之一聚焦到光缆中。

在本发明的另外的有利实施例中，提供了可调狭缝机构300。所述可调狭缝机构可以为单色仪80提供入口狭缝和/或出口狭缝(公共可调狭缝)。此类可调狭缝机构可以用于各种类型的单色仪中，但是当作为光纤AAS的一部分与光缆结合使用时特别有利。光纤AAS系统通过减少基于反射镜的聚焦元件来降低复杂性和改善稳固性，这可能需要在使用前重复校准，以确保各种光学组件的充分对准。光纤AAS系统可以包含用于引导样品光和参考光的光纤，所述光纤可以与单色仪的入口狭缝保持固定的位置关系。因此，具有恒定的狭缝中心轴的可调狭缝机构特别有利，因为可调狭缝机构的中心位置将在延长的时间段期间保持可调狭缝机构相对于样品光纤60和参考光纤70的位置，使得可以减少和/或避免对狭缝对准的进一步校准。因此，可以提供一种用于光纤AAS的稳固但高度准确的可调狭缝机构。

此外，可调狭缝机构可以形成包括可旋转斩光器500的单色仪狭缝组合件。在此组合件中，有利的是，可旋转斩光器500具有可以与可调狭缝的中心轴对准的旋转轴。因此，作为双光束AAS系统的一部分，单色仪可以过滤样品光和/或参考光。可旋转斩光器的对准(竖直对准)可以确保随着时间的推移单色仪狭缝组合件的相对对准是稳固的并且不需要重复校准。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种光缆组合件。此类组合件提供了作为双光束光纤AAS的一部分的一种用于将来自第一光源和第二光源的光输送到样品壳体40的有效且稳固的装置。

本发明的实施例可以总结在以下条款中：

1.一种用于单色仪的可调狭缝机构，所述可调狭缝机构包括：

第一狭缝构件，所述第一狭缝构件包含第一狭缝边缘；

第二狭缝构件，所述第二狭缝构件包含第二狭缝边缘；

所述第一狭缝边缘与所述第二狭缝边缘相对布置，以限定所述可调狭缝机构的可调狭缝；

狭缝调节凸轮，所述狭缝调节凸轮具有可变半径；

第一臂，所述第一臂连接到所述第一狭缝构件；

第二臂，所述第二臂连接到所述第二狭缝构件；

其中所述第一臂和所述第二臂抵靠所述狭缝调节凸轮弹性偏置，使得所述狭缝调节凸轮的旋转使所述第一臂和所述第二臂可调节地分离，以调节所述可调狭缝的宽度。

2.根据条款1所述的可调狭缝机构，其中所述第一臂抵靠所述狭缝调节凸轮弹性偏置的点与所述第二臂抵靠所述偏置狭缝调节凸轮弹性偏置的点相对。

3.根据条款1或2所述的可调狭缝机构，其进一步包括弹性偏置元件，所述弹性偏置元件连接在所述第一臂与所述第二臂之间，以抵靠所述狭缝调节凸轮来偏置所述第一臂和所述第二臂。

4.根据条款3所述的可调狭缝机构，其中一对弹性偏置元件连接在所述第一臂与所述第二臂之间，所述一对弹性偏置元件在所述两侧点处分别连接到所述第一臂和所述第二臂并且所述臂分别在其相应连接侧的点处接触狭缝调节凸轮。

5.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述狭缝调节凸轮的所述可变半径被配置成通过基本上相等地移动所述第一臂和所述第二臂中的每个臂来调节所述第一臂和所述第二臂的分离。

6.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述第一臂和所述第二臂中的每个臂由多个引导构件支撑，所述引导构件被配置成使所述第一狭缝边缘平行于所述第二狭缝边缘对准。

7.根据条款6所述的可调狭缝机构，其中所述第一臂和所述第二臂中的每个臂包括对准部分，每个对准部分被配置成与多个引导构件接合。

8.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述第一臂和所述第二臂各自包括凸轮接合部分，每个凸轮接合部分被配置成提供与所述狭缝调节凸轮接合的表面。

9.根据条款8所述的可调狭缝机构，其中每个凸轮接合部分进一步包括滑动轴承材料，所述滑动轴承材料被配置成提供与所述狭缝调节凸轮接合的所述表面。

10.根据条款8或9所述的可调狭缝机构，其中每个凸轮接合部分被配置成在与所述第一狭缝边缘和所述第二狭缝边缘基本上平行的平面内与所述狭缝调节凸轮接合。

11.根据条款8到10中任一项所述的可调狭缝机构，在从属于条款6或7中任一项时，其中所述第一臂和所述第二臂中的每个臂的所述凸轮接合部分和所述对准部分连接在一起以形成基本上呈L形的部分。

12.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述可调狭缝的所述第一狭缝边缘和所述第二狭缝边缘被配置成为所述单色仪提供入口和出口狭缝。

13.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述第一狭缝构件和所述第二狭缝构件通过紧固件分别连接到所述第一臂和所述第二臂。

14.根据前述条款中任一项所述的可调狭缝机构，其中所述狭缝宽度可在0.025mm到2mm的范围内或在0.025mm到0.5mm的范围内调节。

15.一种用于光纤原子吸收光谱仪的单色仪的狭缝组合件，所述狭缝组合件包括：

用于输送样品光的样品光纤；

用于输送参考光的参考光纤；

可调狭缝，所述可调狭缝由根据条款1到14中任一项所述的可调狭缝机构提供，

其中所述样品光纤和所述参考光纤中的每一个的一端被布置成引导光沿各自相应的样品光路和参考光路穿过所述可调狭缝；

以及

可旋转斩光器，所述可旋转斩光器布置在所述可调狭缝机构的下游并且被配置成通过旋转二者择一地封闭所述样品光路和所述参考光路。

16.根据条款15所述的狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器的旋转轴与所述可调狭缝对准。

17.根据条款15或16所述的狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器在使用时，其所述旋转轴总体上是竖直的。

18.根据条款15到17中任一项所述的狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器被进一步配置成限定：

至少一个样品通道，所述至少一个样品通道被配置成传输所述样品光；以及

至少一个参考通道，所述至少一个参考通道被配置成传输所述参考光；

其中所述样品通道沿所述斩光器的所述旋转轴与所述参考通道间隔开。

19.根据条款18所述的狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器被配置成进一步限定：

至少两个样品通道，所述至少两个样品通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置；以及

至少两个参考通道，所述至少两个参考通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置。

20.根据条款15到19中任一项所述的狭缝组合件，其包括传感器，所述传感器被配置成检测所述可旋转斩光器的旋转位置。

21.根据条款15到20中任一项所述的狭缝组合件，其包括：

步进电机，所述步进电机被配置成使所述可旋转斩光器旋转，

其中所述步进电机的步进角小于10°。

22.一种单色仪组合件，其包括：

根据条款15到21中任一项所述的狭缝组合件；

准直元件；

衍射元件；

其中所述准直元件被配置成将入射在所述准直元件上的样品光和参考光路从各自相应的第一位置沿所述狭缝引导到所述衍射元件；

所述衍射元件被布置成使从所述准直元件入射在所述衍射元件上的样品光和参考光反射回所述准直元件；并且

所述准直元件被进一步配置成将来自所述衍射元件的样品光和参考光沿所述可调狭缝引导到各自相应的第二位置，所述相应的第二位置在空间上与所述第一位置分离。

23.根据条款22所述的单色仪组合件，其中所述准直元件布置在所述可旋转斩光器的下游。

24.根据条款22或条款23所述的并且与条款1到14中任一项所述的可调狭缝机构相结合的单色仪组合件，其中所述衍射元件是可旋转调节的，使得所述单色仪结合所述可调狭缝机构，能够选择性地输出带宽在0.1nm到2nm范围内的样品光或参考光。

25.一种用于光纤原子吸收光谱仪的单色仪狭缝组合件，所述单色仪狭缝组合件包括：

用于输送样品光的样品光纤；

用于输送参考光的参考光纤；

单色仪的狭缝，

其中所述样品光纤和所述参考光纤中的每一个的一端被布置成引导光沿各自相应的样品光路和参考光路穿过所述狭缝；以及

可旋转斩光器，所述可旋转斩光器布置在所述狭缝的下游并且被配置成二者择一地封闭所述样品光路和所述参考光路。

26.根据条款25所述的单色仪狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器的旋转轴与所述狭缝对准。

27.根据条款25或26所述的单色仪狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器在使用时，其所述旋转轴总体上是竖直的。

28.根据条款25到27中任一项所述的单色仪狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器被进一步配置成限定：

至少一个样品通道，所述至少一个样品通道被配置成传输所述样品光；以及

至少一个参考通道，所述至少一个参考通道被配置成传输所述参考光；

其中所述样品通道沿所述斩光器的所述旋转轴与所述参考通道间隔开。

29.根据条款28所述的单色仪狭缝组合件，其中所述可旋转斩光器被配置成进一步限定：

至少两个样品通道，所述至少两个样品通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置；以及

至少两个参考通道，所述至少两个参考通道绕所述斩光器的所述旋转轴相对于彼此横向布置。

30.根据条款25到29中任一项所述的单色仪狭缝组合件，其包括传感器，所述传感器被配置成检测所述斩光器组合件的旋转位置。

31.根据条款25到30中任一项所述的单色仪狭缝组合件，其包括：

步进电机，所述步进电机被配置成使所述斩光器组合件旋转，

其中所述步进电机的步进角小于10°。

32.根据条款25到31中任一项所述的单色仪狭缝组合件，其中所述狭缝是单色仪的入口狭缝。

33.一种单色仪组合件，其包括：

根据条款25到32中任一项所述的单色仪狭缝组合件；

准直元件；

衍射元件；

其中所述准直元件被配置成将入射在所述准直元件上的样品光和参考光路从各自相应的第一位置沿所述狭缝引导到所述衍射元件；

所述衍射元件被布置成使从所述准直元件入射在所述衍射元件上的样品光和参考光反射回所述准直元件；并且

所述准直元件被进一步配置成将来自所述衍射元件的样品光和参考光沿所述狭缝引导到各自相应的第二位置，所述相应的第二位置在空间上与所述第一位置分离。

34.根据条款33所述的单色仪组合件，其中所述准直元件布置在所述可旋转斩光器的下游。

35.根据条款33或34所述的单色仪组合件，其中单色仪的所述狭缝由可调狭缝机构提供，所述可调狭缝机构包括：

第一狭缝构件，所述第一狭缝构件包含第一狭缝边缘；

第二狭缝构件，所述第二狭缝构件包含第二狭缝边缘；

所述第一狭缝边缘与所述第二狭缝边缘相对布置，以限定所述可调狭缝机构的可调狭缝；

狭缝调节凸轮，所述狭缝调节凸轮具有可变半径；

第一臂，所述第一臂连接到所述第一狭缝构件；

第二臂，所述第二臂连接到所述第二狭缝构件；

其中所述第一臂和所述第二臂抵靠所述狭缝调节凸轮弹性偏置，使得所述狭缝调节凸轮的旋转使所述第一臂和所述第二臂可调节地分离，以调节所述可调狭缝的宽度，

其中所述衍射元件是可旋转调节的，使得所述单色仪结合所述可调狭缝机构，能够选择性地输出带宽在0.1nm到2nm范围内的样品光或参考光。

36.根据条款35所述的单色仪组合件，其中所述第一臂抵靠所述狭缝调节凸轮弹性偏置的点与所述第二臂抵靠所述狭缝调节凸轮弹性偏置的点相对。

37.根据条款35或36所述的单色仪组合件，其进一步包括弹性偏置元件，所述弹性偏置元件连接在所述第一臂与所述第二臂之间，以抵靠所述狭缝调节凸轮来偏置所述第一臂和所述第二臂。

38.根据条款35到37中任一项所述的单色仪组合件，其中所述狭缝调节凸轮的所述可变半径被配置成通过基本上相等地移动所述第一臂和所述第二臂中的每个臂来调节所述第一臂和所述第二臂的分离。

39.根据条款35到38中任一项所述的单色仪组合件，其中

所述第一臂和所述第二臂中的每个臂由多个引导构件支撑，所述引导构件被配置成使所述第一狭缝边缘平行于所述第二狭缝边缘对准；并且

所述第一臂和所述第二臂各自包括：

凸轮接合部分，每个凸轮接合部分被配置成提供与所述狭缝调节凸轮接合的表面；以及

对准部分，每个对准部分被配置成与所述多个引导构件接合，

其中所述第一臂和所述第二臂中的每个臂的所述凸轮接合部分和所述对准部分连接在一起以形成基本上呈L形的部分。

40.一种用于光纤原子吸收光谱仪的光源组合件(AAS)，所述光源组合件包括：

多个光源，所述多个光源绕轴线布置；

臂，所述臂被布置成绕所述轴线旋转；

光缆；

聚焦元件，所述聚焦元件被配置成将来自所述多个光源中的所选光源的光耦合到所述光缆的一端中；

其中所述光缆和所述聚焦元件布置在所述臂上，使得所述臂能够对于所述多个光源旋转，以便为所述光缆选择光源。

41.根据条款40所述的光源组合件，其中

所述臂在使用时，其所述旋转轴总体上是竖直的。

42.根据条款40或41所述的光源组合件，其中

所述臂包含位于所述臂的与所述聚焦元件相对的一端处的配重。

43.根据条款40到42中任一项所述的光源组合件，其中

所述聚焦元件是透镜。

44.根据条款40到43中任一项所述的光源组合件，其中

所述聚焦元件对于所述光缆布置在所述臂上，以将光直接耦合到所述光缆中。

45.根据条款40到44中任一项所述的光源组合件，其中

所述聚焦元件和所述光缆的所述一端与光从所述所选光源输出的方向对准。

46.根据条款45所述的光源组合件，其中

所述光纤、所述聚焦元件和所述所选光源被布置成在使用时基本上竖直对准。

47.根据条款40到46中任一项所述的光源组合件，其包括：

在一端处连接到所述臂的驱动轴，所述驱动轴与所述旋转轴对准。

48.根据条款47所述的光源组合件，其包括

步进电机，所述步进电机被配置成在所述臂的相对端处驱动所述驱动轴。

49.根据条款47或48所述的光源组合件，其包括

壳体，所述壳体被配置成在两端处支撑所述驱动轴。

50.根据条款40到49中任一项所述的光源组合件，其包括：

控制器，所述控制器被配置成响应于指示从所述光源聚焦到所述光缆中的光功率的信号而校准所述臂相对于光源的旋转位置。

51.根据条款40到50中任一项所述的光源组合件，其中

所述多个光源包括多个空心阴极灯。

52.根据条款40到51中任一项所述的光源组合件，其中

所述多个光源包括至少5个光源，优选地至少10个光源。

53.一种光纤原子吸收光谱仪，其包括：

根据条款40到52中任一项所述的光源组合件；

样品原子化器；

样品光缆；

单色仪；以及

检测器，

所述光源组合件被配置成通过所述样品原子化器和所述样品光缆向所述单色仪输出样品光，并且所述单色仪被配置成对所述样品光进行过滤并且向所述检测器输出经过过滤的光。

54.一种双光束光纤原子吸收光谱仪，其包括：

根据条款40到52中任一项所述的光源组合件；

参考光源；

样品原子化器，所述样品原子化器被配置成接收要分析的样品；

样品光缆；

参考光缆；

单色仪；以及

检测器，

所述光源组合件和所述参考光源被配置成在以下光路上向所述单色仪输出光：

i)穿过所述样品原子化器和所述样品光缆的样品光路；以及

ii)穿过所述参考光缆的参考光路；

所述单色仪被配置成对所述样品光和所述参考光进行过滤并且向所述检测器输出经过过滤的光。

本领域的技术人员将理解，本发明不限于上文所描述的和附图中所示的实施例，并且在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以进行许多增加和修改。