CN1782694A

CN1782694A - 斩波的辐射源

Info

Publication number: CN1782694A
Application number: CNA2005101200294A
Authority: CN
Inventors: R·N·亨特; A·赫特里; M·雷伊维拉
Original assignee: Bayer Polymers LLC
Current assignee: Covestro LLC
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-06-07
Also published as: US20060097181A1; PL1655587T3; CA2525354C; PT1655587E; US7151265B2; EP1655587A1; ATE411512T1; CA2525354A1; ES2314541T3; EP1655587B1; DE602005010367D1; MXPA05011816A

Abstract

斩波的辐射源包括辐射源部件、斩波部件和光纤连接器部件。这些部件中的每个以这样的方式设置在壳体内，使得在使用期间这些部件中的每个的元件不以非故意的方式运动。

Description

斩波的辐射源

技术领域

本发明涉及斩波的辐射源，优选地，涉及用于诸如光度计和分光光度计的分析仪器中，特别是在用于监控化学生产过程的光度计中的斩波的光学辐射源。

背景技术

用于分析材料并且监控反应过程的光度计和分光光度计仪器是已知的并且可以在市场上买到。这些仪器比较源发出的辐射与从同一个源发出并且已经传递通过被评价的样本材料并且由被评价的样本材料改变的辐射。

一种用于改进使用光度计和分光光度计测量的精度的技术为对辐射“斩波”。在此技术中，辐射流定间隔被打断或“斩波”。被斩波的信号对于放大器级的AC耦合是必要的，以便改进热稳定性。被斩波的信号允许使用调整到斩波频率的电子滤波器来减小背景噪声。使用斩波器参考信号允许使用信号处理，有时称作锁定放大，来减小背景噪声。

例如，在美国专利2,678,581中描述的信号比较设备中，使用了电子滤波器和参考信号。在此披露的设备中，一束光通过马达驱动的旋转的快门或斩波器轮以某些预定频率打断或脉冲。使用旋转的扇形镜来沿一个或两个路径偏移光脉冲，并且有效地充当处于较低脉冲频率的第二斩波器。两个固定的镜子将光脉冲引导向与第一旋转的扇形镜同相的第二旋转的扇形镜，以将光引导向光敏元件。样本的各种性质，诸如光谱特性或反射特性，可以通过定位在被引导的光脉冲的路径内的适合的仪器比较。通过在快门内提供若干开口扇区并且通过使用互补的半圆形扇形镜，使得光脉冲重复率充分地大于束切换率。通过光敏元件接收的光脉冲被转换成电脉冲，该电脉冲在放大器级之间电容耦合以消除与温度有关的直流漂移。该信号通过调整到斩波器频率的电子滤波器，以限制带宽和减小背景噪声。该信号随后通过与束切换扇形镜的斩波率机械同步的锁定放大器处理。这导致带宽降低、噪声降低和灵敏度增加。

使用诸如在美国专利2,678,581中披露的旋转的斩波器轮的一个缺点为运动部分的磨损和斩波器频率的稳定性。然而，音叉斩波器没有磨损的运动部分并且具有自然的谐振频率。因此，在许多可靠性为重要的因素的深空间实验中已经使用了音叉斩波器。这样的斩波器在美国由Electro-Optical Products Corporation制造，并且可以从BostonElectronics Corporation购买到。然而，音叉斩波器并不适合所有应用，特别是有空间限制的应用。振簧斩波器用于那些有空间限制的应用，因为振簧斩波器可以封装在比音叉斩波器更小的空间内。

光学斩波器也已经用于仪器中，诸如在美国专利5,653,537中披露的红外温度计，其中从对象发出的光通过光缆传送到检测器。检测器产生电输出。这些输出或信号随后被放大并且线性化。然而，与现有技术的高温计不同，在此专利中披露的高温计不连续地采集并且在采集的光进入检测器以前重复地斩波该采集的光。而是，采集的红外光被分色镜反射并且随后通过压电斩波器来斩波该红外光。斩波通过由压电元件驱动的振簧的振荡实现。斩波的红外光随后进入光缆并且通过该缆线转播到红外检测器，该红外检测器重新聚焦光并且随后将该红外光分光成为两个宽波段。这两个宽波段中的一个通过光滤波器变窄并且通过红外检测器检测。另一个宽波段直接通过另一个红外检测器检测，该红外检测器的上波长截止限制了波段。检测器产生AC信号，该AC信号随后被放大并且线性化，然后转播到模数转换器，模数转换器产生发送到微处理器的信号。

在这些和多数其它已知的光度计、分光光度计和高温计仪器中，光源与用于将光转播到样本并且转播到检测器的装置对准是影响测量的精度并且限制这样的仪器必须放置的位置的一个因素，这样的仪器安置得远离反应器，化学反应在该反应器中进行。已知的仪器还存在调节斩波仪器的占空比的问题。使用易受磨损和撕裂的运动部分也引入不准确性和可靠性问题的可能。

因此，开发这样的斩波的辐射源组件是有利的，即使当光度计、分光光度计和其它类型的分析仪器定位在生产区域内时，其能够容易的包括在光度计、分光光度计和其它类型的分析仪器内，不需要基于持续的或在使用限定的次数以后更换磨损的运动部分的中断的测量再对准光源与斩波器。

发明内容

本发明的一个目的为提供斩波的辐射源，优选地，提供光辐射源，即使当分析仪器处于生产环境中时，该光辐射源可以容易地结合到该分析仪器。

本发明的另一个目的为提供斩波的辐射源，优选地，提供光辐射源，该光辐射源具有减小的漂移和改进的信噪比。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，优选地，提供光辐射源，其特征在于，该辐射源容易对准且斩波器占空比容易调节。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，优选地，提供光辐射源，该光辐射源的运动部分的数量最少。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，该斩波的辐射源具有集成的检测器，以控制辐射的强度。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，该斩波的辐射源具有集成的装置，该集成的装置将来自源的被斩波的辐射耦合进入光纤以传递到远程位置。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，该斩波的辐射源具有用于在不减小光纤的总能量通过量的情况下，引出来自辐射源的耦合进入光纤的被斩波的束的一部分的装置。

本发明的再一个目的为提供斩波的辐射源，该斩波的辐射源具有集成的检测器，该检测器被从光纤引出的束驱动以输出与斩波器同相的电脉冲，以同步锁定放大器。

对于本领域中的普通技术人员显而易见，这些和其它目的通过本发明的仪器实现，该仪器通过容纳在这里更加详细地描述的辐射源、光学斩波和光纤连接器部件以使得那些部件在使用期间保持在原位的方式来形成。

附图说明

图1为本发明的斩波的辐射源的一个实施例的等距视图，其中详细示出了辐射源部件、斩波部件和光纤连接器部件。

图2为图1所示斩波的辐射源的实施例的正视图。

具体实施方式

本发明涉及斩波的辐射(优选地，光辐射)源，其适合用于光度计、分光光度计和其它分析仪器，其中对辐射斩波用以增强器械精度或性能。

本发明的斩波的辐射源包括：(1)辐射源部件，(2)斩波器部件，和(3)光纤连接器部件。这些部件中的每个以这样的方式定位在壳体内，使得在使用期间，这些部件中的每个的元件不以非故意的方式运动。

辐射源部件的关键元件为(a)辐射源和(b)用于将辐射源发出的辐射引导到焦点的装置。如果辐射源发出的辐射不准直或者没有准直到需要的程度，在辐射源部件中包括用于准直该辐射的装置是有利的。

斩波部件的关键元件包括(a)簧片，该簧片能够谐振并且在一端固定并且在另一端自由运动，(b)定位为相对于该簧片的可运动端成某个角度(优选为90度)的斩波器遮光片，(c)用于调节在簧片上的压力的装置，(d)用于导致该簧片在其谐振频率振动的装置，和(e)辐射检测器。压力调节装置(c)应该可以使得斩波器遮光片在静止时与来自辐射源部件(1)的辐射的焦点对准。辐射检测器(e)应该定位为使得其可以接收从光纤连接器部件发出的被斩波的辐射。

光纤连接器部件的关键元件包括(a)光纤和(b)具有(c)开口的壳体。光纤定位为使得其终止于来自辐射源部件(1)的辐射的焦点。光纤的壳体包住光纤的大部分并且可以通常用作将光纤保持在正确的位置的装置。壳体(b)内的开口(c)使得光纤的小部分暴露。此开口(c)定位为使得通过该开口发出的任何辐射可以被部件(2)的辐射检测器(e)检测到。

在本发明的优选的实施例之一中，在辐射源部件中包括用于检测源发出的辐射强度的装置和用于调节要被斩波的辐射的量的装置。

在本发明的另一个优选的实施例中，斩波器遮光片由谐振的簧片在该簧片的可运动的端的一部分形成。

在本发明的另一个实施例中，锁定放大器与和该斩波器同相的电脉冲输出同步，该电脉冲来源于在光纤部件壳体的开口处发出的辐射。

参考图1和2更加详细的描述本发明的斩波的辐射源。

在图1和2的每个中，示出了本发明的仪器的三个主要部件，即，辐射源部件1、斩波器部件2和光纤连接器部件3。辐射源部件1的壳体4、斩波器部件2的壳体5和光纤连接器部件3的连接器6每个必须由这样的材料制造，其能够承受该仪器要被使用的环境，并且其充分刚性以由这样的方式支撑这些部件中的每个的元件，使得那些元件在斩波的辐射源使用期间不运动或漂移。壳体4和5和连接器6每个优选为由诸如铝、不锈钢或黄铜的金属制造，但是也可以使用足够坚固并且足够耐用以承受该仪器将要被使用的环境的任何其它材料。图1和2所示的壳体4和5由飞行器级铝、合金6061、激光切割的金属板制造，以容纳要被包括在该壳体内的元件。这些板随后堆叠并且结合在一起。虽然不是本发明要求的特征，在图1中示出了可以插入螺钉的孔24，以说明将本发明的仪器安装到要使用该仪器的位置处的台架或支柱或其它表面的一种方法。对于本领域中的普通技术人员，用于保持该堆叠的板和安装由这样的板形成的壳体的其它装置是显而易见的。也可以“模制”该壳体的一些部分并且通过本领域中的普通技术人员已知的任何技术接附它/它们。壳体4和5必须至少足够大，使得所有需要的部件可以以这样的方式装配在该壳体内，使得那些部件中的每个可以正确地运行，并且在使用期间不以非故意的方式运动。当然，由于空间和经济原因，希望壳体尽可能小，但是对于壳体的最大尺寸没有技术上的限制。

在壳体4中，准直的辐射源7定位在足够大以容纳该辐射源的开口中。辐射源7必须在壳体4内保持固定。优选地，通过将其中放置辐射源7的开口制造得足够大以允许辐射源7放置在壳体4内，但是足够小以使得辐射源7不能自由地来回运动，来保持辐射源7固定。然而，可以通过将辐射源7插入永久地安装到壳体4的外壳或基座内来使得辐射源7固定，该外壳或基座已经设计为将辐射源保持在适当的位置。辐射源7可以为本领域中的普通技术人员已知的任何可见的、紫外的和/或近红外(“NIR”)辐射的源。辐射源7发出的辐射优选为准直的，然而，使用任何类型的辐射源都在本发明的范围内。在发出时非准直的辐射可以通过本领域中的普通技术人员已知的技术准直，诸如通过非球面透镜。优选的辐射源的示例包括钨丝灯和发光二极管。当然，选择适当的辐射源取决于该斩波的光源要被使用的具体应用。

希望辐射源的强度保持在恒定水平。虽然当辐射源选择为满足该光学斩波器的特定要求时，或者当辐射源将在到达其使用寿命的结束以前被更换时，强度调节不是必要的，在通常情况下，包括用于调节辐射强度的装置是有利的，因为这样的调节能力使得在选择辐射源时更加灵活，并且在辐射源已经越过其峰值性能以后能够继续使用该辐射源。

在图1所示本发明的实施例中，可以通过用检测器8监控来自源7的辐射，并且使用检测器8的输出来驱动控制辐射源7驱动器的伺服反馈回路(没有示出)，来实现辐射强度调节。源7驱动器的设定值可以通过可调节的光学光圈9(也在图2中示出)调节。当然，可以在没有检测器8和光圈9的情况下运转斩波的辐射源组件。然而，在辐射源部件1中包括这些元件或者已知可用于调节辐射强度的一些其它元件是优选的。

任何已知的能够检测选定的用于本发明仪器的波长的辐射的辐射检测器可以用作检测器8。优选的检测器包括光电晶体管和光电导的或光致电压的硅二极管。任何用于增加或减少从辐射源7发出的辐射的量的装置可以用作辐射调节器或光圈9。适合的调节装置是本领域中的普通技术人员已知的。这样的调节装置包括细牙螺钉。

在图1所示本发明的实施例中，辐射源7定位在壳体4内，使得发出的准直的辐射可以到达束引导器10。在本发明的此实施例中使用束引导器10是因为聚光装置11和光纤12与源7不在同一轴线上。然而，如果聚光装置11和光纤12与辐射源7发出的准直的辐射在同一轴线上，辐射源部件1中不需要包括束引导器10。

在图1所示设备中，束引导器10定位在壳体4内，使得其能够接收来自辐射源7的辐射并且将接收到的辐射引导到辐射聚光装置11。然而，如果束引导器10仍然能够接收准直的辐射并且将这样的接收的辐射引导到用于将准直的辐射引导到焦点的装置，也可以将束引导器10定位在壳体5内。束引导器10可以为任何已知的用于引导辐射的装置，诸如镜或棱镜。优选的束引导器包括束导向棱镜和镜。使用时，束引导器10应该至少足够大以捕获准直的辐射，优选的，其应该具有基本上等于辐射源7的直径的宽度。

辐射聚光装置11不需要如图2所示定位在壳体4内。辐射聚光装置11也可以定位在能够接收从辐射源7发出的准直的辐射并且将该辐射聚光到焦点的任何位置。然而，辐射聚光装置11优选地定位在壳体4内束引导器10下面的位置。

辐射聚光装置11可以为任何已知的辐射聚光器。球面透镜，特别是直径在1到10毫米之间的蓝宝石球面透镜是优选的。聚光装置11将辐射聚光到焦点(没有示出)，光纤12定位在该焦点以接收该辐射。

对准柱13(在图2中更清晰地显示)定位在壳体4的基部处。对准柱13定位为装配到定位在壳体5内的接收腔14内，并且从而形成用于本发明的斩波的光源的完整的壳体。将接收腔14定位在壳体4的基部处并且将对准柱13定位在壳体5的顶面上也在本发明的范围内。如果使用的话，对准柱13和接收腔14的数量通常为至少2个对准柱和2个接收腔，优选为至少3个对准柱和3个接收腔，更优选为4个对准柱和4个接收腔。这些对准柱13和接收腔14不是本发明的基本特征，但是包括它们是有利的，因为它们有助于正确对准壳体4和5并且从而正确对准包括在那些壳体内的元件。对准柱13可以由任何可以承受使用环境的材料制造。诸如轧制的金属销的金属是特别优选的。对准柱13和腔14应该足够长或深，使得完整的壳体保持完整并且壳体4和5在使用期间都不会运动或漂移。

能够振动的簧片15定位在壳体5内，使得斩波器遮光片18的运动可以斩波进入光纤12的束。在图1所示本发明的实施例中，簧片15定位为使得其垂直于壳体5内的开口。这样的垂直定位是优选的。簧片15的一端能够相对自由运动，而簧片在另一端的运动受到支撑件16和用于调节斩波器占空比的装置17限制。斩波器遮光片18定位在簧片15的能够相对自由运动的端。斩波器遮光片18可以由簧片15的末端部形成或者其可以接附到簧片15的可运动的端。在图1所示斩波器组件中，斩波器遮光片18通过将簧片15的末端部扭90度形成。然而，可以使用本领域中的普通技术人员已知的任何斩波器遮光片。图1所示斩波器遮光片18是特别有利的，因为其不存在斩波器遮光片从簧片分离的危险。

簧片15可以由任何可以被致使振动的柔性材料制造。适合的材料包括黑色金属、弹簧钢和足够硬的聚合物膜。当用于导致簧片振动的装置为螺线管时，黑色金属是优选的。任何已知的压电谐振的簧片也可以用作簧片15。当使用压电谐振的簧片时，优选的促动材料为聚偏二氟乙烯，诸如可以以名称Kynar PVDF从市场上购买到的。簧片15通常应该足够长，使得具有斩波器遮光片18的簧片15可以具有100到1000赫兹之间的自然谐振，并且具有大于光纤12的直径的两倍的偏移。为了调节簧片15的谐振频率，簧片的长度、厚度、宽度、簧片材料的杨氏模量、或斩波器遮光片18的重量可以改变以获得需要的频率。簧片的最佳谐振频率取决于在本发明的斩波的辐射源将要结合在其中的分光光度计或光度计或其它分析仪器中使用的主检测器。对于硫化铅检测器，最佳谐振频率为600赫兹。

在图1和2所示仪器中，振簧由大约1.6英寸(4.0厘米)长、0.19英寸(0.5厘米)宽、0.023英寸(0.058厘米)厚的弹簧钢原料制造。超出支撑件16的振簧部分为大约1.0英寸(2.5厘米)长和0.09英寸(0.23厘米)宽。斩波器遮光片18部分由簧片15的末端部形成，并且为0.15英寸(0.38厘米)长和0.19英寸(0.48厘米)宽。此簧片/遮光片组件在大约450赫兹谐振。

用于导致簧片15振动的装置在本领域中众所周知。在图1和2中，簧片15的振动由螺线管19引起。也可以使用压电谐振的簧片作为簧片15。当使用压电谐振的簧片时，不需要螺线管19来导致簧片振动，并且可以从斩波部件省略螺线管19。

可以通过本领域中的普通技术人员已知的任何技术来调节斩波器占空比。图1和2所示斩波器占空比调节器17为螺钉，当旋转时该螺钉向簧片15施加足够压力或者从簧片15上移除压力。在支撑件16之间的簧片15上施加或撤回压力导致簧片弯曲并且导致斩波器遮光片18改变其位置。当斩波器遮光片18以这样的方式定位在辐射聚光装置11和光纤12接收聚光的辐射的焦点之间，使得静止的斩波器遮光片18的边缘在光纤12的中心的上方对准并且遮住光纤面的50％时，其可以在来自源7的斩波的辐射上产生50％的占空比。斩波器遮光片18的静止位置的改变改变斩波的束的占空比。斩波的辐射束当被锁定放大器检测并且处理时，产生的最大信号占空比为50％。

光纤连接器部件3由连接器壳体6、光纤12和开口22组成。光纤12以这样的方式定位在连接器壳体6内，使得光纤12的至少一部分在开口22暴露。光纤12以某些方式固定在连接器壳体6内是优选的，优选地通过某种粘合剂材料。透明的环氧树脂是特别优选的。

在图1和2所示斩波的辐射源中，光纤12终止在光纤连接器壳体6内，其定位在使得聚光的、斩波的辐射可以被光纤12在已经通过聚光器11的辐射的焦点处接收的位置。图1中，光纤连接器6插入壳体5的腔20。光纤连接器壳体6通过螺钉21固定到壳体5内适当的位置。然而，其也可以制造为搭扣或旋入适当的位置，或者通过粘合剂固定，或者以本领域中的普通技术人员已知的任何其它方式固定。连接器壳体6的开口22将光纤12和在该光纤表面上存在的任何材料(例如，环氧树脂)暴露到检测器23。虽然在图1和2中开口22示出为V形凹口，开口22不需要为特定的形状。开口22也可以为在连接器3的表面上的直的碾磨切口或任何其它形状，其暴露光纤12的至少一部分。开口22不需要为任何特定的尺寸，但是开口22优选为至少足够大以允许检测器23检测到足够的辐射。在图1和2所示仪器中，开口22足够大以暴露0.125英寸(0.317厘米)光纤。

本领域中的普通技术人员已知，不是所有在光纤的端面入射的辐射束线都可以成功地沿光纤的内芯传播并且出现在另一端。只有那些在光纤的接受锥角内的射线可以沿内芯传播。那些在接受锥角外的射线将折射进入光纤覆层并且损失。辐射检测器23通过开口22检测到的就是这些“损失”的射线。当通过粘合剂将光纤保持在壳体6内适当的位置时，折射进入覆层的射线的一部分将穿透将光纤12粘到连接器壳体6上的粘合剂(优选为环氧树脂)，并且照射该环氧树脂或粘合剂。照射环氧树脂的辐射可以容易地通过辐射检测器23检测到，辐射检测器23检测通过光学斩波器遮光片18调制的斩波的辐射循环的相位。

在本发明的设备中使用的光纤的选择基于要被斩波的辐射的特定类型，并且在本领域的技术范围内。例如，如果被斩波的辐射在近红外的(NIR)范围内，具有非常低的氢氧基(OH)含量的玻璃纤维是优选的，因为OH氢氧基含量吸收波长在大约1400纳米的辐射，并且可以对NIR辐射的传送产生不利影响。然而，如果被斩波的辐射在紫外的(UV)范围内，光纤的氢氧基含量不妨碍UV辐射的传送。在本发明的设备中使用的光纤的直径通常为从大约300到大约1000微米，优选为从400到600微米并且能够多波型射线传播。

连接器部件3中的光纤12可以用于将本发明的斩波的辐射源连接到要被插入评价的材料或流内的探针(没有示出)。任何已知的探针可以与本发明的辐射斩波仪器一起使用。探针的选择基于进行的分析的类型和分析的材料或流的性质。

连接器部件3中的光纤12也可以用于将本发明的斩波的辐射源和其它分析仪器连接。

在图1和2中显示的光纤连接器部件3的部分22处，在光纤12的表面上的环氧树脂被以大于光纤接受角的角度进入光纤12的射线照射，该射线穿透覆层随后穿透环氧树脂。这些照射射线可以用于在不减小在光纤芯内传递的辐射的量的情况下，监控落到光纤的面上的辐射。

已经这样描述了本发明，示例性给出如下所述的示例。

示例

根据图1和2所示的仪器由以下材料构造：

壳体4 激光切割以容纳辐射源部件1的元件的

6061合金铝板，这些合金铝板堆叠并且通

过环氧树脂和钢辊销连接在一起。

壳体5 激光切割以容纳斩波器部件2的元件的

6061合金铝板，这些合金铝板堆叠并且通

过环氧树脂和钢辊销连接在一起。

壳体6 由标准光纤SMA连接器制造。

辐射源7 发出波长从400纳米到2500纳米的辐射

的钨丝灯，其可以从Gilway Lamps购买

(#l1025)。

辐射强度检测器8 可以从DigiKey购买的检测器(Part #

QSC114-ND)。

辐射强度调节器9 4/40机器螺钉。

束引导器10 宽度为0.25英寸(0.635厘米)的第一表

面镜。

辐射聚光器11 直径为0.25英寸(0.635厘米)的蓝宝石

球面透镜，其可以从Edmund Scientific

购买(#H43-831)。

光纤12 来自RoMack Fiber Optics的500微米直

径低OH玻璃纤维。

对准柱13 长度为0.625英寸(1.59厘米)的1/16英

寸钢辊销。

接收腔14 切入壳体5为0.125英寸深(0.318厘米)。

簧片15 由Stihl rewind spring制造(Part #

LB05A02)，测量为0.187英寸(0.475

厘米)宽，0.024英寸(0.061厘米)厚。

与跨接柱16接触的第一部分测量为0.438

英寸(1.11厘米)长，0.187英寸(0.475

厘米)宽。

自由运动的第二部分测量为1.00英寸

(2.54厘米)长，0.188英寸(0.47625厘

米)宽。

跨接柱16 0.25英寸长(0.635厘米)的1/32英寸钢

销。

斩波器占空比调节器17 4/40机器螺钉。

斩波器遮光片18 簧片15的末端部与簧片15的固定部分成

90度角，并且测量为0.150英寸(0.381

厘米)长，0.189英寸(0.48厘米)宽。

螺线管19 从Tyco relay(Part # T90S1D12-5)移

交的螺线管。

腔20 在壳体5上切除的腔，测量为0.125英寸

(0.317厘米)直径，0.5英寸(1.27厘米)

长。

连接器螺钉21 4/40机器螺钉。

开口22 在壳体6加工的开口，暴露0.125英寸

(0.317厘米)光纤。

相位检测器23 可以从DigiKey购买(Part # QSC114-

ND)的检测器。

虽然上文中已经详细描述了本发明，需要理解，这样的详细内容只是针对该目的，并且本领域中的普通技术人员可以在不偏离通过权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下在这里作出改变。

Claims

1.一种斩波的辐射源，其包括：

(a)辐射源部件，其包括：

(1)在固定的位置的辐射源，

(2)如果通过(1)发出的辐射是非准直的，用于准直通过

(1)发出的辐射的装置，及

(3)用于将准直的辐射引导到焦点的装置，

(b)斩波部件，其包括：

(1)簧片，其在一端能够自由运动并且在另一端相对固定，

(2)斩波器遮光片，其定位为相对于簧片的能够自由运动的端成90度角，

(3)用于以这样的方式调节簧片上的压力的装置，使得在静止时斩波器遮光片与准直的辐射的焦点对准，

(4)用于充分地激励簧片以导致簧片以其谐振频率振动的装置，及

(5)辐射检测器，其定位为接收和检测从光纤连接器部件发出的斩波的辐射，及

(c)光纤连接器部件包括：

(1)光纤，其定位为使得一端在准直的辐射的焦点处接收辐射，

(2)用于光纤的壳体，具有

(3)开口，其定位为使得通过该开口发出的辐射可以被斩波部件(b)内的检测器接收，

其中，部件(1)、(2)和(3)中的每个的每个元件在壳体内保持在其正确的位置。

2.一种斩波的光辐射源，其包括：

(a)辐射源部件，其包括第一壳体，第一壳体由足够刚性以由这样的方式支撑存在其中的元件的材料构成，使得在使用期间，那些元件不漂移或运动，其中，该元件包括：

(1)光辐射源，

(2)如果必要的话，用于准直来自(1)的辐射的装置，及

(3)用于将准直的辐射引导到焦点的装置，

(4)可选的，用于检测来自(1)的辐射的强度的装置，

(5)可选的，用于调节来自(1)的辐射的强度的装置，

(b)斩波部件，其包括第二壳体，第二壳体由足够刚性以由这样的方式支撑存在其中的元件的材料构成，使得在使用期间，那些元件不漂移或运动，其中，该元件包括：

(6)簧片，其具有固定到第二壳体的壁的第一端和能够自由运动的第二端，

(7)斩波器遮光片，其定位为与簧片的第二端成直角，并且定位为接收源自簧片的振动，以在焦点斩波来自源(1)的光辐射，

(8)用于调节簧片上的压力以将斩波器遮光片的静止位置与准直的辐射和焦点对准的装置，

(9)用于导致簧片以其谐振频率振动的装置，

(10)用于保持光纤连接器部件使得光纤定位在焦点的腔，

(11)用于当光纤连接器部件定位在腔(10)内时固定光纤连接器部件的装置，

(12)辐射检测器，其定位为当连接器部件定位在腔(10)内时，接收并且检测从光纤连接器部件内的开口中发出的斩波的辐射，及

(c)光纤连接器部件，其能够被定位在腔(10)内，包括第三壳体，第三壳体由足够刚性以由这样的方式支撑存在其中的元件的材料构成，使得在使用期间，那些元件不漂移或运动，其中，该元件包括：

(13)光纤，其具有定位在焦点的端面，以接收来自斩波部件(2)的斩波的光辐射，并且将接收到的光辐射传递到远程位置，及

(14)开口，其在光纤连接器部件的壳体内，该开口定位得足够靠近光纤的端面，以发出以超出光纤的接受锥角的角度进入光纤的辐射，及

(d)用于对准第一壳体与第二壳体的装置。

3.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，该辐射源为钨丝灯。

4.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，该辐射源为发出近红外辐射的灯。

5.根据权利要求2所述的斩波的辐射源，其中，第一和第二壳体中的每个由金属构成。

6.根据权利要求2所述的斩波的辐射源，其中，第一和第二壳体中的每个由已经结合在一起的堆叠的金属板构成。

7.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，引导装置(3)为束导向棱镜。

8.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，引导装置(3)为束导向镜。

9.根据权利要求2所述的斩波的辐射源，其中，引导装置(3)为束导向棱镜。

10.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，用于调节辐射强度的装置(5)为螺栓或螺钉。

11.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，该辐射源为发光二极管。

12.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，该辐射源为能够发出紫外的、可见的和近红外辐射的发光二极管。

13.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，引导装置(3)为45度束导向棱镜。

14.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，引导装置(3)为平面镜。

15.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，准直装置(2)为蓝宝石球面透镜。

16.根据权利要求15所述的斩波的辐射源，其中，蓝宝石球面透镜的直径为3到10毫米。

17.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，辐射检测器(4)为光电晶体管。

18.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，辐射检测器(4)为光致电压的或光电导的二极管。

19.根据权利要求2所述的斩波的辐射源，其中，对准装置(d)包括安装在第一壳体上的柱，该柱可以插入存在于第二壳体内的对应的腔。

20.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，簧片由弹簧钢制造。

21.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，簧片为15到50毫米长，3到10毫米高，0.2到0.8毫米厚。

22.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，斩波器遮光片为簧片的延伸部，斩波器遮光片通过将簧片的可运动端扭90度形成。

23.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，簧片为磁驱动的。

24.根据权利要求20所述的斩波的辐射源，其中，在斩波部件中包括螺线管，以导致簧片谐振。

25.根据权利要求1所述的斩波的辐射源，其中，簧片为压电谐振簧片。

26.根据权利要求22所述的斩波的辐射源，其中，压电促动材料为聚偏二氟乙烯。

27.根据权利要求22所述的斩波的辐射源，其中，脉冲的AC或DC信号用于向簧片提供谐振。

28.根据权利要求27所述的斩波的辐射源，其中，AC或DC信号的频率在30到1000赫兹之间。

29.根据权利要求27所述的斩波的辐射源，其中，AC或DC信号的频率在400到600赫兹之间。

30.一种包括根据权利要求1所述的斩波的辐射源的光度计。

31.一种包括根据权利要求2所述的斩波的辐射源的光度计。

32.一种用于监控化学反应的方法，其包括：

(a)将连接到根据权利要求30所述的光度计的探针(可以使用流通池)插入反应流内，以及

(b)观察光度计的输出。

33.一种用于监控化学反应的方法，其包括

(a)将连接到根据权利要求31所述的光度计的探针插入反应流内，以及

(b)观察光度计的输出。

34.一种用于监控化学反应的方法，其包括

(a)将连接到根据权利要求30所述的光度计的流通池放置在要被监控的流内，以及

(b)观察光度计的输出。