一种光谱仪波长标定用的谱线灯[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108120503 A(43)申请公布日 2018.06.05

(21)申请号 201711250014.9(22)申请日 2017.12.01

(71)申请人 中国计量科学研究院

地址 100013 北京市朝阳区北三环东路18

号(72)发明人 冯国进　甘海勇　赫英威　郑春弟　

吴厚平　林延东　(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限

公司 11002

代理人 王莹　李相雨(51)Int.Cl.

G01J 3/28(2006.01)G01J 3/10(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)发明名称

一种光谱仪波长标定用的谱线灯

(57)摘要

本发明提供一种光谱仪波长标定用的谱线灯，包括：灯壳和两个电极，所述灯壳中填充有汞氖混合气体。本发明提供的光谱仪波长标定用的谱线灯，通过在灯壳中充入汞氖混合气体，在对谱线灯施加交流高压脉冲后，可在250nm-2500nm波段范围内产生多种线状谱，该谱线灯结构简单，应用范围广，实用性强。

CN 108120503 ACN 108120503 A

权　利　要　求　书

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1.一种光谱仪波长标定用的谱线灯，其特征在于，包括：灯壳和两个电极，所述灯壳中填充有汞氖混合气体。

2.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为P，其中，1/5≤P≤1。

3.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值P等于0.5。

4.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述汞氖混合气体的压强不超过5千帕。5.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述两个电极分别安装在所述灯壳的两端。

6.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述两个电极上连接有高压发生器，所述高压发生器产生大于1400伏的交流高压脉冲。

7.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述两个电极均由惰性金属材料制成。8.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述两个电极均为铂电极。9.根据权利要求1所述的谱线灯，其特征在于，所述两个电极均为镍电极。10.根据权利要求1-9任一项所述的谱线灯，其特征在于，所述灯壳由纯度大于等于99％的石英材料制成。

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说　明　书

一种光谱仪波长标定用的谱线灯

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技术领域

[0001]本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种光谱仪波长标定用的谱线灯。背景技术

[0002]光谱仪是光谱测量中的核心器件，为了得到准确的测量结果，光谱仪在使用之前必须对光波长进行严格的标定，现有技术中的各类光谱仪的波长校准大都是采用谱线灯进行作为光源。

[0003]现有技术中，一般采用低压汞灯或者空心阴极灯发出的线状谱作为自然基准波长来校准光谱仪的波长。低压汞灯虽然应用广泛，存在的问题在于，其标准波长谱线主要集中在紫外区，在光谱仪需要进行测量的250nm-2500nm波段范围内，只有极少的几根谱线，无法满足校准的需求。空心阴极灯的缺点在于，一种空心阴极灯的特征发射谱线极少，无法覆盖250nm-2500nm的波段范围，若要覆盖250nm-2500nm的波段范围，需要数十种不同的空心阴极灯进行组合，导致光路复杂，难以实用化。发明内容[0004](一)要解决的技术问题

[0005]本发明的目的是提供一种光谱仪波长标定用的谱线灯，解决了现有技术中的谱线灯产生的谱线少，结构复杂，实用性差的技术问题。[0006](二)技术方案

[0007]为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种光谱仪波长标定用的谱线灯，包括：灯壳和两个电极，所述灯壳中填充有汞氖混合气体。[0008]进一步地，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为P，其中，1/5≤P≤1。

[0009]进一步地，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值P等于0.5。[0010]进一步地，所述汞氖混合气体的压强不超过5千帕。[0011]进一步地，所述两个电极分别安装在所述灯壳的两端。[0012]进一步地，所述两个电极上连接有高压发生器，所述高压发生器产生大于1400伏的交流高压脉冲。[0013]进一步地，所述两个电极均由惰性金属材料制成。[0014]进一步地，所述两个电极均为铂电极。[0015]进一步地，所述两个电极均为镍电极。[0016]进一步地，所述灯壳由纯度大于等于99％的石英材料制成。[0017](三)有益效果

[0018]本发明提供的光谱仪波长标定用的谱线灯，通过在灯壳中充入汞氖混合气体，在对谱线灯施加交流高压脉冲后，可在250nm-2500nm波段范围内产生多种线状谱，该谱线灯结构简单，应用范围广，实用性强。

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附图说明

[0019]图1为依照本发明实施例的光谱仪波长标定用的谱线灯的结构示意图。

具体实施方式

[0020]为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。[0021]实施例1：

[0022]图1为依照本发明实施例的光谱仪波长标定用的谱线灯的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种光谱仪波长标定用的谱线灯，包括：灯壳1和两个电极2，所述灯壳中填充有汞氖混合气体。[0023]进一步地，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为P，其中，1/5≤P≤1。

[0024]进一步地，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值P等于0.5。[0025]进一步地，所述汞氖混合气体的压强不超过5千帕。[0026]进一步地，所述两个电极分别安装在所述灯壳的两端。[0027]进一步地，所述两个电极上连接有高压发生器，所述高压发生器产生大于1400伏的交流高压脉冲。[0028]进一步地，所述两个电极均由惰性金属材料制成。[0029]进一步地，所述两个电极均为铂电极。[0030]进一步地，所述两个电极均为镍电极。[0031]进一步地，所述灯壳由纯度大于等于99％的石英材料制成。[0032]具体的，以高纯石英为谱线灯灯壳，在空心灯壳中中充入一定比例的低压汞蒸气和氖气后，在密闭的灯壳两端安装两个电极后，将灯壳密闭，防止低压汞氖气外泄。[0033]然后，将两个电极通过导线连接到高压发生器3上，高压发生器3产生1400V的交流高压脉冲，用于使得石英灯壳中汞氖气产生电流放电。汞气产生辉光放电的启动电压约1200V，氖气的辉光放电的启动电压约100V。当启动电压达到1400V以上时，可以保证两种气体均可以实现放电，从而发出不同波长的发射谱线。[0034]本发明实施例中，所述灯壳由纯度大于等于99％的石英材料制成，理论上，石英灯壳的纯度越高越好，较低纯度的石英灯壳中的杂质将对紫外区的谱线有吸收作用，影响谱线灯发射的谱线数量。

[0035]本发明实施例中，所述汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为P，其中，1/5≤P≤1。即，不同比例的汞氖混合气体都可以产生多种不同波长的谱线，但是，通过实验测得，当汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为P，其中，1/5≤P≤1时，能够获得多种不同波长的强度较高的谱线。作为一种优选的比例，汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为1/2时能够得到多种不同波长的强度最高的谱线。[0036]本发明实施例中，为了满足谱线的锐利程度，尽可能避免因为压力导致的脉冲展

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宽，汞蒸气和氖气的混合气体的气压不超过5kPa。[0037]本发明实施例中，为了提高谱线灯的耐用性，两个电极均由惰性金属材料制成。作为一种优选的方式，两个电极均为铂电极。作为另一种优选方式，两个电极也可以均为镍电极。

[0038]下面以具体的实验数据对本发明实施例中的谱线灯的效果进行详细说明：[0039]本实验中的，石英灯壳的纯度为99％，电极采用铂电极，高压发生器产生8000V的交流高压脉冲，汞氖混合气体中汞原子和氖原子的个数比值为1/2，汞蒸气和氖气的混合气体的气压为5kPa。通过实验，得到了波长为253.652nm，284.768nm，365.015nm，398.393nm，404.656nm，435.833nm，546.074nm，1013.976nm，540.056nm，585.249nm，640.225nm，692.947nm，702.405nm，703.241nm，717.394nm，724.517nm，748.887nm，753.577nm，813.641nm，830.033nm，837.761nm，841.843nm，849.536nm，859.126nm，863.465nm，865.438nm，878.062nm，878.375nm，885.387nm，928.756nm，966.542nm，1114.302nm，1117.752nm，1139.043nm，1152.275nm，1152.502nm，1176.679nm，1206.633nm，2363.648nm等近50条强度较高的谱线，并且比较均匀的分布在250nm-2500nm的波段范围内。[0040]本发明提供的光谱仪波长标定用的谱线灯，通过在灯壳中充入汞氖混合气体，在对谱线灯施加交流高压脉冲后，可在250nm-2500nm波段范围内产生多种线状谱，该谱线灯结构简单，应用范围广，实用性强。

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图1

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