CN103376158B - 包括二向色性光束组合器的光学发射系统 - Google Patents

包括二向色性光束组合器的光学发射系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种包括二向色性光束组合器的光学发射系统。一种光学发射光谱仪系统(100，200)包括光源(101)和二向色性光束组合器(130)。光源在第一方向上发射第一光(115)并且在不同于所述第一方向的第二方向上发射第二光(125)。二向色性光束组合器经由第一光路(110)接收所述第一光并且经由第二光路(120)接收所述第二光，反射一部分所述第一光进入光检测及测量装置(140)的入口孔(145)，并且透射一部分所述第二光进入所述入口孔，使得能够同时分析并且测量第一光和第二光两者的特性。被反射进入所述入口孔的所述第一光的部分主要具有第一波长范围内的波长，并且被透射进入所述入口孔的所述第二光的部分主要具有不同于所述第一波长范围的第二波长范围内的波长。

Description

包括二向色性光束组合器的光学发射系统
背景技术
常规的光学发射光谱仪可以包括用于光谱化学分析的电感耦合等离子体(ICP)光源。一般来讲，与选择沿着垂直于ICP光源的轴线(径向观察)的方向发射的光相比，选择沿着ICP光源的轴线(轴向观察)发射的光来检测和测量提供了增加的信号背景率并且因此提高了检测极限。这个优势对于某些元素，例如砷(As)、硒(Se)、铅(Pb)和在光谱的紫外线区域内具有光学发射线的其他元素是特别重要的。然而，在某些情况下，选择垂直于电感耦合等离子体源的轴线发射的光是有益的，益处在于它能实现更大范围的浓度的测量并且允许光选择位置的最优化以最小化元素间的干扰效应。这对于容易离子化的元素是特别重要的，例如钾(K)、钠(Na)、锂(Li)和在光谱的可见光区域内具有光学发射线的其他元素。此外，轴向观察通常提供高敏感度和低线性度，而径向观察通常提供更低的敏感度和更高的线性度。
已尝试实现对沿着或垂直于电感耦合等离子体源的轴线发射出的光的选择。例如，可以按照需要从沿着光源的轴线发射的光亦或与光源的轴线成直角的光选择用于检测和测量的光，但是不能同时选择两者。也就是说，在任何时候只能选择唯一的观察模式。因此，当使用现代同时型光谱仪时，例如，有必要在各个轴向和径向观察模式中采取不同的(例如，在时间上分开的)措施以获得各感兴趣的元素的最佳性能。为了实现光的同时轴向观察和径向观察，一个光谱仪必须用于轴向观察并且另一个光谱仪必须用于径向观察。换句话讲，常规的系统需要使用一个光谱仪进行两次分开的观察(增加了分析时间和样品消耗)亦或对每种观察使用不同的光谱仪来两个同时进行观察(非常昂贵的替代方案)。
发明内容
在一个代表性实施例中，光学发射光谱仪系统包括光源和二向色性光束组合器。光源被配置为在第一方向上发射第一光并且在不同于所述第一方向的第二方向上发射第二光。二向色性光束组合器被配置为经由第一光路接收所述第一光并且经由第二光路接收所述第二光，以便反射一部分所述第一光进入光检测及测量装置的入口孔，并且透射一部分所述第二光进入所述入口孔，从而使所述光检测及测量装置能够分析或测量第一光和第二光两者的特性。被反射进入所述入口孔的所述第一光的一部分主要具有第一波长范围内的波长，并且被透射进入所述入口孔的所述第二光的一部分主要具有不同于第一波长范围的第二波长范围内的波长。
在另一个代表性实施例中，光学发射光谱仪装置包括光学导向装置、光学滤波装置和光学组合装置。所述光学导向装置被配置为将光源在第一方向上沿着第一光路发射的第一光导向单个光检测及测量装置，并且将所述光源在不同于所述第一方向的第二方向上沿着第二光路发射的第二光导向同一个光检测及测量装置。所述光学滤波装置被配置为同时将所述第一光和所述第二光滤波到明显不同的波长范围内。所述光学组合装置被配置为在所述单个光检测及测量装置之前将滤波后的第一光和第二光进行组合。
在另一个代表性实施例中，光学发射光谱仪系统包括：等离子体光源，被配置为在第一方向上发射第一光并且在大体上垂直于所述第一方向的第二方向上发射第二光；多个第一镜，用于沿着第一光路引导所述第一光；多个第二镜，用于沿着第二光路引导所述第二光；和模式选择器，包括对应于所述模式选择器的位置的模式区。所述模式选择器是可选择性移动的，使得所述第一光路和所述第二光路贯穿(intersect)所述模式区之一。所述模式区包括二向色性光束组合器、镜区和透明区。所述二向色性光束组合器被配置为反射主要在预定的第一波长范围内的所述第一光的波长进入检测器的入口孔，并且透射主要在预定的第二波长范围内的所述第二光的波长进入所述入口孔，从而使得能对所述第一光和所述第二光两者进行分析，其中所述第二波长范围不同于所述第一波长范围。所述镜区被配置为反射所述第一光的所有波长进入所述检测器的入口孔，并且反射所述第二光的所有波长远离所述检测器的入口孔，从而使得能对所述第一光进行分析。所述透明区被配置为透射所述第二光的所有波长进入所述检测器的入口孔，并且透射所述第一光的所有波长远离所述检测器的入口孔，从而使得能对所述第二光进行分析。
附图说明
结合附图，可以更好地从以下详细描述理解说明性实施例。应强调的是，各种特征未必按比例绘制。事实上，为了清晰的论述，可以任意地增加或减少尺寸。文中尽可能使用相似的附图标记表示相似的构件。
图1是根据代表性实施例的光学发射光谱仪系统的等轴视图。
图2是根据代表性实施例的图1的光学发射光谱仪系统的二向色性光束组合器的剖视图。
图3是根据代表性实施例的光学发射光谱仪系统的等轴视图。
图4是根据代表性实施例的图3的光学发射光谱仪系统的可动构件的俯视平面图，该可动构件包括二向色性光束组合器。
图5是根据代表性实施例的处于第一位置的图3和图4的可动构件的剖视图。
图6是根据代表性实施例的处于第二位置的图3和图4的可动构件的剖视图。
图7是根据代表性实施例的处于第三位置的图3和图4的可动构件的剖视图。
图8图示了根据代表性实施例指示由二向色性光束组合器取决于波长而透射的一部分光的轨迹。
图9图示了根据代表性实施例指示由二向色性光束组合器取决于波长而反射的一部分光的轨迹。
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的说明性实施例，以全面理解根据本教导的实施例。然而，对受益于本公开的人显而易见的是，脱离本文所公开的具体细节的根据本教导的其他实施例也在所附权利要求书的范围内。而且，为清楚说明示例实施例，众所周知的设备和方法的描述将会被省略。这些方法和设备处于本教导的范围内。
一种光学发射光谱仪系统可以用于光谱化学分析。根据各种实施例，光学发射光谱仪系统包括电感耦合等离子体光源、光学滤波器和光谱仪，或其他光检测及测量装置。在一个实施例中，等离子体光源在沿着等离子体光源的纵向轴线的方向上发射光(轴向发射光)，并且在与沿着等离子体光源的纵向轴线的方向不同的方向上发射光(径向发射光)。例如，可以在大体上垂直于纵向轴线的方向上发射径向发射光。光学滤波器基于波长将轴向发射光和径向发射光两者的一部分导向光谱仪，其中每个部分包括主要在预定波长值之上或之下的范围内的波长。光谱仪因此能够同时收集轴向发射光(轴向观察)和径向发射光(径向观察)。例如，光学滤波器可以仅允许主要具有比预定波长值短的波长的光进入光谱仪以用于轴向观察，并且可以仅允许主要具有在预定波长值之上的波长的光进入光谱仪以用于径向观察。
一般来讲，轴向观察的优势通常与在光谱的紫外线区域内具有其最敏感发射线的元件相关联，而径向观察的优势通常与在光谱的可见光区域内具有其最敏感发射线的元件相关联。如上所述，根据代表性实施例的光学发射光谱仪系统实现了同时的轴向观察和径向观察。因此，单个光谱仪能够同时从两个光路接收并且测量光强度。
图1是根据代表性实施例的光学发射光谱仪系统的等轴视图。
参见图1，光学发射光谱仪系统100包括光源101，该光源101用于发射能够由例如用于检测并且测量光以及分析波长的光检测及测量装置140对波长进行检测并且测量的光。光源101可以是例如电感耦合等离子体光源。另外，光检测及测量装置140可以是例如单色仪或多色仪和至少一个相关联的光检测器。来自光源101的光经由狭缝或入口孔145进入光检测及测量装置140。
光学发射光谱仪系统100进一步包括第一光路110和第二光路120。第一光路110包括第一组镜，表示为代表性镜111和112，第一组镜被配置为将光源101在第一方向上发射的光(称为第一光115)引导到光学滤波器上，所述光学滤波器例如是代表性二向色性光束组合器130。在所述示例中，第一光115被从光源101轴向地、即沿着纵向轴线地发射，被镜111反射到镜112上，并且被镜112反射到二向色性光束组合器130上。第二光路120包括第二组镜，表示为代表性镜121和122，第二组镜被配置为将等离子体光源101在大体上垂直于第一方向的第二方向上发射的光(称为第二光125)引导到二向色性光束组合器130上。在所述实施例中，第二光125被从光源101径向地发射，被镜121反射到镜122上，并且被镜122反射到二向色性光束组合器130上。
当然，在不脱离本教导的范围的情况下，可以变化从光源101发射的第一光115的第一方向以及从光源101发射的第二光125的第二方向。例如，第一光115的第一方向可以偏离光源101的纵向轴线一角度，而不是沿着纵向轴线。同样地，第二光125的第二方向可以是不同于第一方向的任何方向，并且因此没必要大体上垂直于光源101的纵向轴线和/或大体上垂直于第一光115的第一方向。
在各种实施例中，在第一光路110的镜111、112中的至少一个和在第二光路120的镜121、122中的至少一个是可通过使用电机(例如步进电机)进行调节的。镜111、112以及121、122的调节使得第一光115和第二光125能分别正确地聚焦到二向色性光束组合器130和/或入口孔145上。电机可以手动操作或自动操作，例如，使用控制器或其他处理设备(未示出)。例如，处理设备可以通过使用软件、固件、硬连接的逻辑电路或它们的组合由计算机处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或它们的组合来实施。当使用处理器时，可以包括存储器(例如非瞬态计算机可读介质)以用于存储可执行的软件/固件和/或允许其执行各种功能的可执行代码。
二向色性光束组合器130经由第一光路110接收第一光115并且经由第二光路120接收第二光125。在所述实施例中，二向色性光束组合器130被配置为仅反射一部分第一光115到光检测及测量装置140的入口孔145中，并且仅透射一部分第二光125到入口孔145中，从而使得光检测及测量装置140能通过使用第一光115和第二光125的对应的部分来同时分析并且测量第一光115和第二光125两者的特性。当然，在可替代实施例中，在不脱离本教导的范围的情况下，二向色性光束组合器130可以被配置为透射一部分第一光115并且反射一部分第二光125到光检测及测量装置140的入口孔145中。
更具体地讲，二向色性光束组合器130取决于波长而反射或透射一部分第一光115和第二光125。例如，二向色性光束组合器130具有相关联的预定波长值，该预定波长值实质上是二向色性光束组合器130主要反射的波长与主要透射的波长之间分界线。例如，二向色性光束组合器130可以反射主要具有预定波长值之下的波长的第一光115和第二光125的一部分，并且透射主要具有预定波长值之上的波长的第一光115和第二光125的一部分。在此上下文中，“主要地”是指大于光的对应部分的总量的50％。换句话讲，在此示例中，二向色性光束组合器130反射的第一光115的大于50％的部分具有预定波长值之下的波长。二向色性光束组合器130因此有效地将第一光115和第二光125滤波到明显不同的波长范围内，并且将滤波后的第一光115和第二光125进行组合以用于输入到光检测及测量装置140的入口孔145中。
预定波长值例如可以是约500纳米(nm)，但是在不脱离本教导的范围的情况下，可以实施其他预定波长值以便对任何特定情形提供独特的益处或满足专用设计需要。为了便于解释，预定波长值之下的波长(例如，小于500nm)可以称作第一波长范围，并且预定波长值之上的波长(例如，大于500nm)可以称作第二波长范围。值得注意的是，光学滤波器也可以使用增强二向色性光束组合器130的滤波装置来实施。本实施例的进一步变化包括在第一光路110和第二光路120中分别放置的光学滤波器，以便从第一光115和第二光125中选择本质上不同的波长范围，以及光束组合器，以便重新组合滤波后的第一光115和第二光125。
图2是根据代表性实施例的图1示出的光学发射光谱仪系统100的二向色性光束组合器130的剖视图。参见图2，二向色性光束组合器130倾斜，使得它所反射的第一光115和第二光125的一部分被导向亦或远离光检测及测量装置140的入口孔145。更具体的讲，当二向色性光束组合器130接收第一光115时，它将被反射部分115R反射到入口孔145中并且将被透射部分115T透射远离入口孔145(也就是说，被透射部分115T不会进入入口孔145)。当二向色性光束组合器130与第一光115的接收同时接收第二光125时，它将被反射部分125R反射远离入口孔145并且将被透射部分125T透射到入口孔145中。
如上所述，由于二向色性光束组合器130反射主要具有预定波长值之下的波长的第一光115和第二光125的一部分，因此第一光115的被反射部分115R和第二光125的被反射部分125R具有主要在第一波长范围内的波长。因此，在所述示例中，光检测及测量装置140接收具有主要在第一波长范围内的波长的第一光115的部分。同样地，由于二向色性光束组合器130透射主要具有预定波长值之上的波长的第一光115和第二光125的一部分，因此第一光115的被透射部分115T和第二光125的被透射部分125T具有主要在第二波长范围内的波长。因此，在所述示例中，光检测及测量装置140接收具有主要在第二波长范围内的波长的第二光125的一部分。
换句话讲，光检测及测量装置140通常接收第一光115的较短(例如，在光谱的紫外线区域内)的波长以及第二光125的较长(例如，在光谱的可见光区域内)的波长。当然，在可替代实施例中，在不脱离本教导的情况下，二向色性光束组合器130可以被配置为透射主要具有预定波长值之下的波长的第一光115和第二光125的一部分，并且反射主要具有预定波长值之上的波长的第一光115和第二光125的一部分。
图8示出了指示二向色性光束组合器130透射的光(例如第一光115和第二光125)的一部分的轨迹800(透射模型)，并且图9示出了指示二向色性光束组合器130取决于波长而反射的光的一部分的轨迹900(反射模型)。在所述示例中，将被透射和被反射的光分开的预定波长值被假定为约500nm。
参见图8，如上所述，二向色性光束组合器130透射的光的一部分主要具有约500nm以上的波长。也就是说，二向色性光束组合器130通常透射具有比约500nm长的波长的光并且不会透射(或反射)具有比约500nm短的波长的光。在所述示例中，二向色性光束组合器130透射约75％至约90％的具有比约500nm长的波长的光，但是仅透射约0％至约10％的具有比500nm短的波长的光。
参见图9，如上所述，二向色性光束组合器130反射的光的一部分主要具有约500nm以下的波长。也就是说，二向色性光束组合器130通常反射具有比约500nm短的波长的光并且不会反射(或透射)具有比约500nm长的波长的光。在所述示例中，二向色性光束组合器130反射约70％至约95％的具有比约500nm短(并且在约200nm以上)的波长的光，但是仅反射约10％至约15％的具有比约500nm长的波长的光。
除基于波长反射一部分光并且透射一部分光之外，如上所述，光学发射光谱仪系统的用户可能想在多种情形下反射或透射所有波长的光。要这样做通常需要分别用反射表面或透射表面来替换二向色性光束组合器，这样比较耗时，否则效率就很低。
图3是根据代表性实施例的光学发射光谱仪系统的等轴视图，光学发射光谱仪系统包括具有不同区以控制例如由电感耦合等离子体光源发射的光的方向性的可动构件。图4是根据代表性实施例的图3的光学发射光谱仪系统中包括的可动构件的俯视平面图。
参见图3和图4，光学发射光谱仪系统200大体上与图1的光学发射光谱仪系统100相同，除了可动构件230之外。也就是说，光学发射光谱仪系统200包括光源101，该光源101用于发射能够被光检测及测量装置140对波长进行检测并且测量的光。光学发射光谱仪系统200进一步包括第一光路110和第二光路120。第一光路110包括代表性镜111和112，镜111和112被配置为将光源101在第一方向上发射的光(第一光115)引导到可动构件230上，并且第二光路120包括代表性镜121和122，镜121和122被配置为将光源101在大体上垂直于第一方向的第二方向上发射的光(第二光125)引导到可动构件230上。
在所述实施例中，可动构件230包括三个模式区，分别对应于可动构件230的第一、第二和第三位置。这三个模式区包括二向色性光束组合器231(或其他光学滤波器)、镜区232和透明区233。可动构件230是可选择性移动的，使得可动构件230的操作将二向色性光束组合器231、镜区232和透明区233之一放置到第一光路110和第二光路120中以分别用于接收第一光115和第二光125。
在所述实施例中，可动构件230例如是使用轮毂及轴装置237的可绕着轴236旋转的模式轮。模式轮大体上为圆形形状，并且二向色性光束组合器231、镜区232和透明区233分别占据模式轮的大小相等的扇区(饼形区域)。可动构件230因此是在用于选择二向色性光束组合器231的第一位置、用于选择镜区232的第二位置和用于选择透明区233的第三位置之间可旋转的。
可动构件230的旋转可以通过例如手动选择器和/或例如(步进)电机之类的可控制的旋转装置(未示出)来实现。电机可以是例如使用如上所述的控制器或其他处理装置(未示出)手动或自动操作的。例如，处理设备可以通过使用软件、固件、硬连接的逻辑电路或它们的组合由计算机处理器、ASIC、FPGA或它们的组合来实施。当使用处理器时，可以包括存储器(例如非瞬态计算机可读介质)以用于存储可执行的软件/固件和/或允许其执行各种功能的可执行代码。
当然，在不脱离本教导的范围的情况下，可动构件230可以具有不同的配置。例如，可动构件230可以包括可旋转的模式轮，模式轮具有除圆形之外的多种形状的任意一种和/或具有互不相同的相应大小/形状的扇区(或扇区间)。此外，可动构件230可以是不可旋转的，但可以整合其他运动装置以实现二向色性光束组合器231、镜区232或透明区233的选择。例如，可动构件230可以是在第一、第二和第三位置之间的多个方向上可滑动的，以便将二向色性光束组合器231、镜区232和透明区233的相对应的一个放置到第一光路110和第二光路120中。
图5是根据代表性实施例的处于第一位置的在图3和图4中示出的光学发射光谱仪系统200的可动构件230的剖视图。参见图5，第一位置将二向色性光束组合器231放置在第一光路110和第二光路120中。如上所述，可动构件230倾斜，使得二向色性光束组合器231反射的第一光115和第二光125的一部分被导向或远离光检测及测量装置140的入口孔145。当二向色性光束组合器231接收第一光115时，它将被反射部分115R反射到入口孔145中并且将被透射部分115T透射远离入口孔145(也就是说，被透射部分115T不会进入入口孔145)。当二向色性光束组合器231与第一光115的接收同时接收第二光125时，它将被反射部分125R反射远离入口孔145并且将被透射部分125T透射到入口孔145中。如上所述，被反射部分115R和125R以及被透射部分115T和125T中的每一个是分别将第一光115和第二光125的波长与预定波长值进行比较而确定的。
图6是根据代表性实施例的处于第二位置的在图3和图4中示出的光学发射光谱仪系统200的可动构件230的剖视图。参见图6，第二位置将镜区232放置在第一光路110和第二光路120中。可动构件230倾斜，使得镜区232反射的第一光115的一部分被导向光检测及测量装置140的入口孔145中。也就是说，当镜区232接收第一光115时，它将被反射部分115R反射到入口孔145中，其中被反射部分115R包括大体上第一光115的所有波长。当镜区232与第一光115的接收同时接收第二光125时，它将被反射部分125R反射远离入口孔145，其中被反射部分125R包括大体上第二光125的所有波长。换句话讲，当可动构件230处于第二位置时，光检测及测量装置140仅经由入口孔145接收第一光115，大体上包括所有波长。
图7是根据代表性实施例的处于第三位置的在图3和图4中示出的光学发射光谱仪系统200的可动构件230的剖视图。参见图6，第三位置将透明区233放置在第一光路110和第二光路120中。当透明区233接收第一光115时，它将被透射部分115T透射远离入口孔145，其中被透射部分115T包括大体上第一光115的所有波长。当透明区233与第一光115的接收同时接收第二光125时，它将被透射部分125T透射到入口孔145中，其中被透射部分125T包括大体上第二光125的所有波长。换句话讲，当可动构件230处于第三位置时，光检测及测量装置140仅经由入口孔145接收第二光125，大体上包括所有波长。
一般来讲，在所述的说明性配置中，可动构件230中的镜区232实现了对轴向发射光(第一光115)的大体上整个波长范围的测量，这允许对否则将被二向色性光束组合器(例如，光束组合器231)透射远离孔145的波长的光进行更加敏感的检测。由于轴向光路(第一光路110)比径向光路(第二光路120)强约10至40倍，因此可以实现更好的检测极限，但是当易电离元素存在时，仅轴向测量可能受到易电离元素干扰。在所述说明性配置中，可动构件230中的透明区233实现了对径向发射光(第二光125)的大体上整个波长范围的测量。较低强度径向光的可用性通过允许测量否则将超出轴向光测量的范围的强样品浓度而增加了测量的动态范围(当结合轴向光测量一起使用时)。由于与轴向光路相比可用光的减少，这可以导致更低的检测极限。
根据各种实施例，轴向(例如，沿着光源的轴线的方向)发射光的强度的测量以及径向(例如，沿着大体上垂直于光源的轴线的方向)发射光的强度的测量是由同一个光谱仪同时完成的。相比之下，常规的系统使用一个光谱仪依次测量轴向发射光和径向发射光或同时使用两个光谱仪测量轴向发射光和径向发射光。因此，根据各种实施例，在使用能够同时进行测量的单个光谱仪对需要测量轴向发射光和径向发射光两者的样品进行分析时，只需要进行一组测量。因此，与常规的系统相比，可以在大约一半的时间内完成测量。
尽管本文公开了具体的实施例，但是在本发明的概念和范围内，仍可能存在许多变形。在查看本文的说明书、附图和权利要求书之后，这些变形可以变得更加清晰。因此，只要在所附权利要求书的范围内，本发明便不受限制。

Claims (20)

1.一种光学发射光谱仪系统(100，200)，包括：
光源(101)，被配置为在第一方向上发射第一光(115)并且在不同于所述第一方向的第二方向上发射第二光(125)，所述第一光和所述第二光受到光检测及测量装置(140)进行的波长和强度检测；以及
二向色性光束组合器(130，231)，被配置为经由第一光路(110)接收所述第一光并且经由第二光路(120)接收所述第二光，以便反射所述第一光的一部分进入所述光检测及测量装置(140)的入口孔(145)，并且透射所述第二光的一部分进入所述入口孔，
其中，被反射进入所述入口孔的所述第一光的一部分主要具有第一波长范围内的波长，并且被透射进入所述入口孔的所述第二光的一部分主要具有不同于所述第一波长范围的第二波长范围内的波长。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一方向是沿着所述光源的轴线，并且所述第二方向是大体上垂直于所述光源的轴线。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一波长范围在预定波长值之下，并且所述第二波长范围在所述预定波长值之上。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述预定波长值是500nm。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一波长范围在预定波长值之上，并且所述第二波长范围在所述预定波长值之下。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述预定波长值是500nm。
7.如权利要求1所述的系统，进一步包括：
可动构件(230)，所述可动构件包括所述二向色性光束组合器(231)、镜区(232)和透明区(233)，所述可动构件用于将所述二向色性光束组合器、所述镜区和所述透明区之一放置在所述第一光路和所述第二光路中以用于接收所述第一光和所述第二光。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述可动构件的镜区被配置为反射所述第一光的大体上所有波长进入所述入口孔，并且反射所述第二光的大体上所有波长远离所述入口孔。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述可动构件的透明区被配置为透射所述第一光的大体上所有波长远离所述入口孔，并且透射所述第二光的大体上所有波长进入所述入口孔。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述第一光路包括被配置为将所述第一光导向所述二向色性光束组合器的第一组镜(111，112)；并且
其中所述第二光路包括被配置为将所述第二光导向所述二向色性光束组合器的第二组镜(121，122)。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述光检测及测量装置包括单色仪或多色仪之一以及至少一个相关联的光检测器。
12.如权利要求1所述的系统，其中所述光源包括电感耦合等离子体光源。
13.一种光学发射光谱仪装置(100，200)，包括：
光学导向装置(111，112，121，122)，被配置为将光源(101)在第一方向上沿着第一光路(110)发射的第一光(115)导向单个光检测及测量装置(140)，并且将所述光源在不同于所述第一方向的第二方向上沿着第二光路(120)发射的第二光(125)导向所述光检测及测量装置(140)；
光学滤波装置，被配置为同时对所述第一光和所述第二光进行滤波，使得滤波后的所述第一光主要具有的波长与滤波后的所述第二光主要具有的波长在不同的波长范围内；以及
光学组合装置，在所述单个光检测及测量装置之前将滤波后的第一光和第二光进行组合。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述光检测及测量装置包括单色仪或多色仪之一以及至少一个相关联的光检测器。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述光学滤波装置和所述光学组合装置中的至少一个包括二向色性光束组合器，所述二向色性光束组合器被配置为反射具有在预定值之下的波长的所述第一光的一部分并且透射具有在所述预定值之上的波长的所述第二光的一部分进入所述光检测及测量装置的入口孔。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述光学滤波装置和所述光学组合装置中的至少一个包括二向色性光束组合器，所述二向色性光束组合器被配置为透射具有在标称值之下的波长的所述第一光的一部分并且反射具有在所述标称值之上的波长的所述第二光的一部分进入所述光检测及测量装置的入口孔。
17.如权利要求13所述的装置，进一步包括：
可动构件(230)，包括所述光学滤波装置(231)、镜区(232)和透明区(233)，选择性地在分别对应于所述光学滤波装置(231)、所述镜区(232)和所述透明区(233)的第一、第二和第三位置之间可移动，其中所述可动构件的操作将所述光学滤波装置、所述镜区和所述透明区之一放置到所述第一光路和所述第二光路中以用于接收所述第一光和所述第二光。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述镜区被配置为当所述可动构件处于所述第二位置时反射所述第一光和所述第二光中的仅一个的大体上所有波长进入所述光检测及测量装置的入口孔，并且
其中所述透明区被配置为当所述可动构件处于所述第三位置时透射所述第一光和所述第二光中的仅一个的大体上所有波长进入所述入口孔。
19.一种光学发射光谱仪系统(100，200)，包括：
等离子体光源(101)，被配置为在第一方向上发射第一光(115)并且在大体上垂直于所述第一方向的第二方向上发射第二光(125)；
多个第一镜(111，112)，用于沿着第一光路(110)引导所述第一光；
多个第二镜(121，122)，用于沿着第二光路(120)引导所述第二光；以及
模式选择器(230)，包括对应于所述模式选择器的多个位置的多个模式区，所述模式选择器是可选择性移动的，使得所述第一光路和所述第二光路贯穿所述多个模式区之一，所述多个模式区包括：
二向色性光束组合器(231)，被配置为反射主要在预定的第一波长范围内的所述第一光的波长进入检测器(140)的入口孔(145)，并且透射主要在预定的第二波长范围内的所述第二光的波长进入所述入口孔，使得能对所述第一光和所述第二光两者进行分析，其中所述第二波长范围不同于所述第一波长范围；
镜区(232)，被配置为反射所述第一光的所有波长进入所述检测器的入口孔，并且反射所述第二光的所有波长远离所述检测器的入口孔，使得能对所述第一光进行分析；以及
透明区(233)，被配置为透射所述第二光的所有波长进入所述检测器的入口孔，并且透射所述第一光的所有波长远离所述检测器的入口孔，使得能对所述第二光进行分析。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述第一波长范围包括在预定波长值之下的波长，并且所述第二波长范围包括在所述预定波长值之上的波长。
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