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手持式仪器及手持式样品分析器

阅读：785发布：2023-01-24

专利汇可以提供手持式仪器及手持式样品分析器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种手持式仪器包括用于评估样品的至少一种组分的试样探针，配置有用于控制该仪器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码的处理器，用于提供该仪器的输出的显示器，以及用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的指点装置，该指点装置被配置为有助于在握持该仪器的同时进行该选择。本实用新型还涉及手持式样品分析器的其它实施例。本实用新型为手持式仪器的用户提供人体工学控制装置的设备。，下面是手持式仪器及手持式样品分析器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种手持式仪器，包括：
一个用于评估样品的至少一种组分的试样探针；
一个处理器，该处理器配置有用于控制该仪器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；
一个用于提供该仪器的输出的显示器；以及，
一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的指点装置，该指点装置被配置为有助于在握持该仪器的同时进行该选择。
2.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，所述手持式仪器包括一个手枪柄类型的握柄。
3.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该指点装置包括一个轨迹球、一个指点杆和一个触摸板中的至少一项。
4.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该指点装置被安置在一个手枪柄上。
5.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该指点装置被安置为邻近该仪器的一个扳机。
6.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该指点装置包括一个滚轮。
7.如权利要求6所述的手持式仪器，其特征在于，该滚轮被安装在一个轴上，该轴被配置为致动一个提供该输入的微动开关。
8.如权利要求6所述的手持式仪器，其特征在于，该滚轮配置有机械制动以提供触觉。
9.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该试样探针被配置用于X射线荧光光谱法、激光诱导击穿光谱法、傅里叶变换红外光谱法、近红外光谱法和拉曼光谱法中的至少一项中。
10.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该输入包括选择一个菜单项、一个图标和一个用户选项中之一。
11.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该输入包括以下各项中的至少一项：调整该仪器的功能性、开始通过该仪器进行取样、改变该仪器的设置、开始通过该仪器进行通信、以及进入一个子菜单。
12.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，包括一个加固的配置。
13.如权利要求1所述的手持式仪器，其特征在于，该组分包括一种元素和一种分子配制品中之一。
14.一种手持式样品分析器，包括：
一个用于测量样品的试样探针；
一个处理器，该处理器配置有用于控制该分析器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；
一个用于提供该分析器的输出的显示器；以及，
一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的用户可操作指点装置，该指点装置被配置为有助于在一个可操作配置中握持该仪器的同时进行该选择。
15.如权利要求14所述的手持式样品分析器，其特征在于，该处理器被配置为接收来自该试样探针的信号并且从测量数据鉴别该样品的至少一种组分。
16.如权利要求14所述的手持式样品分析器，其特征在于，该指点装置包括一个滚轮、一个轨迹球、一个指点杆和一个触摸板中的至少一项。
17.如权利要求14所述的手持式样品分析器，其特征在于，该指点装置被安置在一个手枪柄上。
18.如权利要求14所述的手持式样品分析器，其特征在于，该指点装置被安置为邻近该仪器的一个扳机。
19.如权利要求14所述的手持式样品分析器，其特征在于，该试样探针被配置用于X射线荧光光谱法、激光诱导击穿光谱法、傅里叶变换红外光谱法、近红外光谱法和拉曼光谱法中的至少一项中。
20.一种手持式样品分析器，包括：
一个用于测量样品的试样探针，该探针包括用于X射线荧光光谱法、激光诱导击穿光谱法、傅里叶变换红外光谱法、近红外光谱法和拉曼光谱法中的至少一项中的设备；
一个处理器，该处理器配置有用于控制该分析器的存储在机器可读基质上的机器可执行代码；
一个用于提供该分析器的输出的显示器；以及，
一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的滚轮装置，该滚轮装置被安置在一个用于开始该测量的扳机附近，该滚轮还被配置为有助于在一个可操作配置中握持该仪器的同时进行该选择。
21.如权利要求20所述的手持式样品分析器，其特征在于，该滚轮和该扳机被安置在该分析器的一个手枪柄上。

说明书全文

手持式仪器及手持式样品分析器

技术领域

[0001] 在此披露的本实用新型涉及手持式仪器，并且特别涉及一个用于进行用户选择的用户界面。

背景技术

[0002] 便携式手持式仪器比先前的型号更快地进行分析并且存储更多数据。此外，这些仪器具有更复杂的菜单结构，这些菜单结构具有用于分析、实用设施和更多数据存储的扩展模式。当显示器屏幕是小的并且接近智能电话的尺寸时，出现一个挑战。在这种情况下，该显示器上支持更少的图标，要求用户滑过更多的屏幕来到达任何具体特征。当该仪器在危险或工业环境如其中要求防护衣的环境中部署时，这是特别麻烦的。

[0003] 因此，所需要的是为用户提供容易访问手持式仪器的菜单和数据的方法和设备。优选地，这些方法和设备供单手操作。
实用新型内容

[0004] 在一个实施例中，披露了一种手持式仪器。该仪器包括一个用于进行样品的评估的试样探针；一个处理器，该处理器配置有用于控制该仪器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；一个用于提供该仪器的输出的显示器；以及一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的指点装置，该指点装置被配置为有助于在握持该仪器的同时进行该选择。

[0005] 在前述实施例中的一些中，该仪器包括一个手枪柄类型的握柄。在一些实施例中，该指点装置包括一个轨迹球、一个指点杆和一个触摸板中的至少一个，并且可能包括一个滚轮。该滚轮可以被安置在一个手枪柄上，并且可以被安置为邻近一个该仪器的扳机。在一些实施例中，该滚轮操作一个提供输入的编码器。在一些实施例中，该滚轮被安装在被配置为致动一个提供输入的微动开关的轴上，并且可以包括机械制动以提供触觉。在一些实施例中，该试样探针被配置用于X射线荧光(XRF)光谱法、激光诱导击穿光谱法(LIBS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱法、近红外(NIR)光谱法和拉曼光谱法中的至少一个中。在一些实施例中，该输入包括选择一个菜单项、一个图标和一个用户选项中之一。在一些实施例中，该输入包括以下各项中至少一项：调整该仪器的功能性、开始通过该仪器进行取样、改变该仪器的设置、开始通过该仪器进行通信、以及进入一个子菜单。在一些实施例中，该仪器包括一个加固的配置。在一些实施例中，该组分包括一种元素和分子配制品中之一。

[0006] 在另一个实施例中，披露了一种用手持式仪器进行取样的方法。该方法包括选择该手持式仪器，该手持式仪器包括一个用于进行样品评估的试样探针；一个处理器，该处理器配置有用于控制该仪器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；一个用于提供该仪器的输出的显示器；以及一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的指点装置，该指点装置被配置为有助于在握持该仪器同时进行该选择；并且通过使用该指点装置来提供输入。

[0007] 在前述实施例中的一些中，该方法包括提供输入包括滚动滚轮和按下滚轮中的至少一项。在一些实施例中，提供该输入包括以下各项中的至少一项：调整该仪器的功能性、开始通过该仪器进行取样、改变该仪器的设置、开始通过该仪器进行通信、以及进入一个子菜单。在一些实施例中，提供输入包括滚动一个轨迹球、操作一个指点杆和使用一个触摸板中的至少一项。

[0008] 在仍另一个实施例中，披露了一种存储在机器可读介质上的计算机程序产品。该计算机程序产品包括用于控制手持式仪器的机器可执行指令，这些指令包括用于以下各项的指令：控制一个手持式仪器，该手持式仪器包括一个用于评估样品的试样探针、一个被配置为用于执行这些指令的处理器、一个用于提供该仪器的输出的显示器、以及一个用于提供至该处理器的输入并且被配置用于在握持该仪器的同时进行用户操作的指点装置；操作该指点装置；以及接收来自该指点装置的输入并且根据该输入控制该仪器。

[0009] 在该计算机程序产品的一些实施例中，该试样探针被配置用于X射线荧光(XRF)光谱法、激光诱导击穿光谱法(LIBS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱法、近红外(NIR)光谱法和拉曼光谱法中的至少一个中。在一些实施例中，该指点装置包括一个轨迹球、一个指点杆和一个触摸板中的至少一个。在一些实施例中，该指点装置包括一个滚轮；并且该滚轮可以操作一个提供输入的编码器。

[0010] 在一个另外的实施例中，披露了一种手持式样品分析器。该分析器包括一个用于测量样品的试样探针；一个处理器，该处理器配置有用于控制该分析器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；一个用于提供该分析器的输出的显示器；以及一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的用户可操作指点装置，该指点装置被配置为有助于在一个可操作配置中握持该仪器的同时进行该选择。

[0011] 在前述分析器的一些实施例中，该处理器被配置为接收来自该试样探针的信号并且从测量数据鉴别该样品的至少一种组分。在一些实施例中，该指点装置包括一个滚轮；并且该滚轮可以被定向为邻近一个用于开始该测量的扳机。在一些实施例中，该试样探针被配置用于X射线荧光(XRF)光谱法、激光诱导击穿光谱法(LIBS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱法、近红外(NIR)光谱法和拉曼光谱法中的至少一个中。

[0012] 在仍另一个实施例中，提供了一种手持式样品分析器。该分析器包括一个用于测量样品的试样探针，该探针包括用于X射线荧光(XRF)光谱法、激光诱导击穿光谱法(LIBS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱法、近红外(NIR)光谱法和拉曼光谱法中的至少一个中的设备；一个处理器，该处理器配置有用于控制该分析器的、存储在机器可读基质上的机器可执行代码；一个用于提供该分析器的输出的显示器；以及一个用于选择该显示器的输出并且提供至该处理器的输入的滚轮装置，该滚轮装置被安置在一个用于开始该测量的扳机附近，该滚轮还被配置为有助于在一个可操作配置中握持该仪器的同时进行该选择。

[0013] 在一些实施例中，该滚轮和该扳机被安置在该分析器的一个手枪柄上。

[0014] 附图简要说明

[0015] 本实用新型的特征和优点从以下结合附图的说明中是清楚的，其中：

[0016] 图1是描绘一个根据在此的传授内容的手持式仪器的示意图；

[0017] 图2-4是用于图1的手持式仪器中的指点装置的一个示例性实施例的示意图；并且

[0018] 图5是由图1的仪器提供的示例性光谱。

具体实施方式

[0019] 在此披露的是为手持式仪器的用户提供人体工学控制装置的方法和设备，这些控制装置增强了对仪器特征的访问。除其他之外，这些控制装置为用户提供用食指单击以滚动通过菜单或数据的能力。这些控制装置进一步为用户提供快速选择一个菜单图标或数据线的能力。在一些实施例中，这些控制装置被这样配置使得支持双手通用使用。另外地，这些控制装置可以是环境上稳健的并且通常不受粉尘和水的影响。通过将这些控制装置结合到一个手持式仪器中，制造厂商可以对显示器屏幕进行其他适配，这也造成更少的使用以及因此增加的寿命。此外，这些人体工学控制装置产生了这些手持式仪器的更有效的使用。在详细讨论这些人体工学控制装置之前，提供一些内容。

[0020] 如在此讨论的，该仪器通常作为一种“手持式”仪器被提供。这并不意味着整个仪器必须匹配在一个人的手内。也就是说，该仪器可以具有适合于现场使用的任何形状因素。更确切地说，并且作为一个实例，该仪器的一个取样部分可以被部署为一个手持式部件，同时一个处理部分、基站或其他此类部件可以被远程部署。因此，使用共享的处理和其他技术以限制尺寸或另外配置该仪器是在此的传授内容所考虑的。总体上，在此呈现的仪器仅需要被定义为足以支持现场人员的取样和分析需要，如由用户、设计者、制造厂商或其他类似地利益相关方认为合适的。尽管如此，在此呈现的非限制性实施例是总体上集成的、手持式仪器。

[0021] 通常，该手持式仪器提供对样品的至少一种组分的鉴别。在一些实施例中，该组分是元素周期表中列出的一种元素。在一些实施例中，该组分是一种分子配制品。在一些实施例中，该仪器被配置为鉴别不同的样品组分(也就是说，元素和/或分子配制品的组合)。因此，该手持式仪器还可以被称作一种提供样品鉴别的“样品分析器”(也就是说，表现为样品的物质的组成中至少一种组分的鉴别)。

[0022] 现在参见图1，示出一个示例性仪器10。在这个非限制性实例中，仪器10为用户提供基于现场的样品监视和样品分析的广泛能力。通常，样品监视和分析通过光谱技术来进行。这些技术可以使用X射线荧光(XRF)光谱法、激光诱导击穿光谱法(LIBS)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱法、近红外(NIR)光谱法和/或拉曼光谱法。也就是说，仪器10可以提供来自一个固体、液体或气体样品的X射线或吸收、发射、或拉曼散射光谱的收集。在某些情况下仪器10还可以被称为一个“光谱仪”。

[0023] 当仪器10被部署为一个XRF装置时，仪器10发射伽玛或X射线，并且检测来自一个目标的二次发射。二次(或“特征”)发射的分析提供目标材料的元素鉴别。

[0024] 当仪器10被部署为一个LIBS装置时，仪器10发射光学激光辐射的脉冲，并且检测来自一个目标的二次发射。二次(或“特征”)发射的分析提供目标材料的元素鉴别。

[0025] 当仪器10被部署为一个FTIR装置时，仪器10同时用许多频率的光照射样品，并且测量该样品吸收了该光束的多少。将该光束修改为包含不同频率的组合，给出一个第二数据点。将这个过程重复许多次。之后，仪器10板载的一个处理器采用收集的数据以估算每个波长下的吸收。然后在吸收数据与已知材料的特征之间的相关性做出至用户的输出。

[0026] 当仪器10被部署为一个NIR装置时，仪器10用近红外频率的光照射一个样品。当被部署为一个NIR装置时，仪器10包括一个来源、一个检测器、和一个色散元件(如一个棱镜，或更常见地，一个衍射光栅)以允许记录在不同波长下的强度。

[0027] 当仪器10被部署为一个拉曼散射装置时，仪器10也用一束光照射样品。当光子从该样品的一个原子或分子中被散射时，大多数光子被弹性散射(瑞利散射)，使得这些被散射的光子具有与入射光子相同的能量(频率和波长)。然而，一小部分的被散射的光子是通过激励被散射的。这些拉曼散射的光子具有的频率不同于、并且通常低于入射光子的频率。在一个样品中，拉曼散射可以伴随由于跃迁的分子能量的变化而发生。仪器10提供资源用于收集与拉曼散射相关的光信号、将该光信号与数据表进行比较、以及将相关性输出至用户。

[0028] 在一些实施例中，仪器10利用其他技术或技术组合来提供取样监视和分析。

[0029] 在图1中描绘的示例性实施例中，仪器10作为一个手持式装置来提供。仪器10被包含在一个外壳9内。外壳9包括使用户握持仪器10的握柄8。在这个实施例中，外壳9是“加固的”。也就是说，外壳9配置有提供在恶劣环境中生存的特征。用于生存的示例性特征包括一种材料夹套以保护仪器10的外部。该材料夹套可以另外地是可更换的(例如以维持仪器10的卫生)。此外，在外壳9内的部件可以被防震安装、表面安装、或另外被配置为耐受冲击。外壳9可以进一步被配置为是耐湿的、防水和/或耐受化学降解(如耐受酸性或碱性)。例如，该仪器可以通过MIL-STD 810G对加固性的认证。

[0030] 仪器10包括使得能够进行取样、处理、以及数据和/或结果的适当输出的多个部件。例如，为用户提供了各种用户控制装置11。通常，这些用户控制装置11(以及在此描述的其他部件，被统称为“用户界面”)使得用户能够控制仪器10以开始取样、处理、和通信。此外，这些用户控制装置11使得用户能够配置仪器10、监测仪器10的健康并且进行其他类似任务。在一些实施例中，这些用户控制装置11可以被配置为用于一个具体的取样例程或类似物。通常，外壳9和用户控制装置11从环境密封，使得该仪器将不受样品材料的污染或经受与一个给定样品相关的危险。

[0031] 可以为仪器10提供至少一个显示器12。通常，显示器12为用户提供输出。该输出可以包括配置信息、仪器10的状态、语义信息(如日期、时间、位置信息等…)，以及样品表征、开始和分析信息和任何其他被视为适当的信息。该输出可以是静态的(例如，该输出可以提供该仪器的鉴别、工作记录等等)。该输出可以是动态的(例如，该输出可以显示在收集过程中的数据，如通过显示一个累积的样品光谱；可以是一个上下文相关的菜单等等)。在一些实施例中，显示器12作为一个触敏屏幕被提供以使得能够通过显示器12进行用户输入。在一个示例性实施例中，显示器12作为一个具有电容性覆盖层的液晶显示器(LCD)来提供以使得触摸能力成为可能。

[0032] 通常，仪器10包括至少一个通信端口(未示出)。该通信端口可以包括一个网络接口如一个以太网、串口、并口、802.11、USB、蓝牙或其他类型的接口(未示出)。该通信端口可以用于提供远程控制、数据通信、输出接收、共享处理、系统备份、和其他类似任务。在一些实施例中，该通信端口提供一个至外部计算机(如一台个人计算机(PC))的接口。当仪器10被连接至一台PC(未示出)时，安装在该PC上的软件可以用于控制并且使得能够进行仪器10的快速配置。常规地，安装在一个外部单元(如被配置为向用户提供该仪器的改进的访问和/或控制的一台PC)上的软件可以通常被称为一个“系统管理器”。

[0033] 通常，仪器10包括一个内部电源(例如，电池)、内存、处理器、时钟、数据存储器、以及其他类似部件(未示出)。其他输出装置可以进一步包括一个扬声器(未示出)，如被配置为提供听觉输出如警报的扬声器。另外的输出装置可以包括一个麦克风(未示出)，如被配置为接收来自用户的语音命令的麦克风。

[0034] 通常，该处理器被配置为接收来自用户的输出并且控制辐射源、检测系统和分析部件。因此，该处理器还将提供适当的信息作为输出。仪器10可以被配置为利用稳健的处理能力，并且因此可以包括数据库、用于数据存储的大量内存、校准库等等。

[0035] 一个用于控制仪器10的另外的用户界面包括扳机23。除其他之外，扳机23提供开始用仪器10取样和/或分析。该输出可以提供原始数据、光谱数据、浓度数据和其他适当形式的数据。

[0036] 通常，该处理器被配置为执行专用软件。也就是说，该处理器被配置为接收存储在机器可读介质中(如在内存或数据存储器中)的机器可执行指令并且提供使得仪器10能够进行一个选定的操作方法。应考虑的是仪器10配备的任何软件可以另外地包括如对于使得能够进行操作必需的或被认为适当的数据表、子例程、至外部资源的链接、以及其他部件。作为一个实例，仪器10可以包括至少一个库。该至少一个库可以包括大量的化学数据。更确切地说，对于任何给定的化学制品、化合物、元素或其他类型的材料，该库可以包括信息如光谱特性、身份、危险品分类(NFPA标记)信息、材料安全数据表(MSDS)信息等等。作为另一个实例，仪器10可以包括用于根据用户语言来配置一个用户界面的语言库。

[0037] 除其他之外，该软件可以提供至显示器12的输出。至显示器12的输出可以包括用于配置和操作仪器10的各种软控制装置11。

[0038] 在该示例性实施例中，仪器10包括一个试样探针20并且提供“瞄准射击”式的样品监视。如以上所提及的，试样探针20需要部署一种特定类型的技术来进行取样，并且在一些情况下，可以利用技术的组合以进行取样。在一些实施例中，控制试样探针20和用于用仪器10进行测量和/或分析的不同部件是通过执行软件来实现的。也就是说，在一些实施例中，该处理器配置有适当的软件以识别用户输入、数据和其他此类信号并且提供适当的控制信号、通信和/或输出。

[0039] 一个用于控制仪器10的另外的用户界面包括滚轮31。在一些实施例中，滚轮31被配置为接收来自用户的扳动手指的用户输入。滚轮31可以被滚动到左边、到右边，并且可以被按下(也就是说，被压缩入外壳9内)。通过移动滚轮31到左边或到右边，用户可以在各种用户选项(如一个菜单项、图标等等—未示出)之间移动显示器12上的光标或突出显示的特征。在一些实施例中，一旦已经选择一个适当的选项，可以按下滚轮31来选择该选项。在一些实施例中，该滚轮可以配置有机械制动来给予用户触觉作为辅助以将该滚轮移动一个特定量。选择该给定的选项可以调整仪器10的功能性、开始通过仪器10进行取样、改变仪器10的设置、开始通过仪器10进行通信，或可以进入一个子菜单并且揭示额外的用户选项，或提供其他结果。

[0040] 总体上，滚轮31被安置在握柄8附近。也就是说，用户能够使用滚轮 31同时维持抓握仪器10。例如，用户可以用食指滚动滚轮31同时用剩余的手指和手掌维持抓握。在一些实施例中，仪器10包括一个手枪柄类型的握柄8。在一些实施例中，滚轮31邻近扳机23(以上、以下、或在侧边)，并且用户能够容易地在滚轮31与扳机23的操作之间进行切换。在一些另外的实施例(未示出)中，滚轮31被集成到扳机23内或与其集成。

[0041] 也就是说，总体上，滚轮31(和/或与该滚轮一起或代替该滚轮使用的其他类型的指点装置)是在其他控制装置附近定向的，使得这些滚轮和其他控制装置是用户可操作的(用户可调节的)同时维持该仪器在一个可操作配置中(也就是说，同时使用该仪器)。简言之，该滚轮(和/或其他类型的指点装置)在对生产的最小影响的情况下提供选项选择以及类似物。

[0042] 在图1中示出的示例性实施例中，仪器10重约2.5磅、约9.5英寸高、约8英寸长、并且在其底部处约3英寸宽。仪器10的尺寸和重量可以不同于前述的。在另一个实施例中，仪器10是约3.5磅、约9.5英寸高、约9英寸长、并且在最宽处约4英寸宽。

[0043] 在一些实施例中，仪器10包括一个人体工学设计。例如，握柄8可以被放置为相对靠近仪器10的质量中心，如用一个“手枪柄”类型的握柄。这种设计提供减少的用户疲劳和增加的对仪器10的控制。在一些实施例中，在用户疲劳和有助于仪器10的操作方面，滚轮31和/或扳机23被放置在仪器10上。

[0044] 用作滚轮31的示例性装置包括用于桌面计算中的指点装置。例如，一个第三输入访问已经被添加至计算机鼠标的许多实施例中。这个输入经常被称为一个“Z轴”上的输入。

[0045] 适合用作滚轮31的光学编码器的一个示例性实施例的方面在图2、3和4中示出。

[0046] 参见图2和3，示出一个光学编码器60的示例性实施例。光学编码器60包括被安置穿过滚轮31和编码轮40的中心的一个轴52。因此，通过用户旋转滚轮31导致编码轮40的旋转。与编码轮40相邻的是光发射器41和检测电路44。编码轮40通常包括多个等间距的齿16和成形槽18。编码轮40可以由一种印有径向上间隔的线图案的透明塑料或玻璃盘(通常被称为“掩模”)制成。光发射器41可以包括例如一个发光二极管(LED)23。
在工作中，光发射器41发射光线，这些光线通过一个透镜22被准直成一个光束21。检测电路44被安置为与光发射器41相对并且可以包括至少两个光检测器24、或两套光检测器
24、降噪电路、以及比较器。用作光检测器24的合适部件包括光电二极管和光电晶体管。

[0047] 当旋转编码轮40时，一个开槽的部分和一个连线的(lined)部分之一位于光发射器41与检测电路44之间。从光发射器41传递至检测电路44的光束21因此被在槽图案之间的编码轮40部分或被编码轮40上的径向线中断。未被编码轮40(或印在编码轮40上的线)阻挡的光束21的任何部分被这些光检测器24检测到。这些光检测器24通常产生与所检测到的光束21的强度成比例的一个模拟输出信号。总体上，当转动(在一个恒定速率下)编码轮40时由每个光检测器24产生的输出信号是正弦式的。这些光检测器24可以按作为编码轮40的半径和计数密度的函数的一种模式被安排，以便产生一个正交(quadrature)输出。

[0048] 此外参见图4，轴52在一端处由在一个支撑架56中的轴承54支撑，并且在一个相对(自由或浮动)端由一个螺旋弹簧58支撑，该螺旋弹簧在一个柱(未示出)上被偏移。轴52的横向移动受到一个限定在一个开槽架62中的槽63的限制，轴52通过槽63延伸。
支撑架56、螺旋弹簧58、和开槽架62均从外壳9的内表面向上延伸。螺旋弹簧58和槽63允许轴52的自由端在轴承54(其在竖直方向上是轻微延长的以允许此类枢转)中枢转，允许当施加一个向下力至滚轮31上时将滚轮31竖直偏移。这种竖直偏移使得在该轴中形成的一个套环66能够致动一个安装在该套环下方的微动开关(未示出)。由用户致动该微动开关改变了显示器12的滚动模式。当移除在滚轮31上的向下力时，由螺旋弹簧58提供的一个向上力使得轴52的自由端向上远离该微动开关偏移。编码轮40的齿16和槽18在光发射器41与安装在一个检测器外壳68中的光电晶体管24之间穿过。检测器外壳68和光发射器41被安装至一个共用的基座70，该共用的基座夹入一个印刷电路板(PCB)72中并且限定了一个定位孔74，该定位孔用于相对于从外壳9的内表面延伸的一个定位销76而定位该基座。

[0049] 该组件通过使用一个金属片弹簧78产生了一个制动作用，该金属片弹簧具有在其上部自由端形成的一个凸起80。这个凸起骑在该轴的包括由花键槽分开的多个花键齿的带花键部分82上。该金属片弹簧的下部固定端被安装至支撑架56(在安置在PCB下面的一个点处)。当旋转该轴时，骑在该轴的带花键部分上的凸起导致该弹簧挠曲，从而产生制动作用。

[0050] 因此，滚轮31可以是一个系统如光学编码器60的一部分，并且因此为用户提供调节仪器10的操作的人体工学控制。滚轮31不受限于用光学编码器60来实施。例如，滚轮31可以用一个机械编码器、一个磁性编码器或其他类型的合适装置来实施。

[0051] 应该指出的是，该滚轮仅是一个人体工学用户界面或指点装置的一个实施例。用作该人体工学界面的其他示例性装置包括但不限于多个滚轮(如一组正交定向的两个滚轮)、一个轨迹球、一个触摸板(例如，一个压敏触摸板、或一个电容式触摸板)、一个指点杆(如一个通常在笔记本电脑的键盘上存在的、并且通过使用一对电阻应变仪来感测所施加的力来进行操作的摇杆)以及其他对于“指点”有用的装置(指示和/或选择显示器12上提供的输出，如通过一个图形用户界面)。通常，所选定的输出作为用于控制该仪器的输入被提供。通常，该人体工学界面是定向的以使得仪器10的单手操作成为可能，或至少以有助于在维持手持式实施(也就是说，将该仪器握在手中)的同时进行仪器10的快速操作。

[0052] 应指出的是，术语“显示”通常是指一个屏幕，如一个LCD屏幕。然而，该显示可以包括其他形式的标记。示例性形式的标记包括读出器、状态灯、听觉输出等等。因此，术语“显示”不受限于显示在一个屏幕上的信息，而旨在包括提供至用户的输出的任何机制。

[0053] 如可以推测的，仪器10提供一个多用途系统。该多用途的一部分通过仪器10的复杂性来实现。借助仪器10的复杂性，有可能配置仪器10来改进性能。也就是说，如分析时间、分析顺序、功率水平等方面可以根据分析类型来进行配置。更确切地说，适当调节仪器10的多个系统参数将改进对于给定类型的分析的精密度和准确度。

[0054] 图5描绘了一个示例性光谱。该光谱是通过用仪器10的样品分析提供的，并且示出样品峰。这些样品峰的每一个可以与该样品的组分相关联。一个与该光谱相关联的示例性数据表在以下表1中提供。

[0055] 表1

[0056] 光谱分析结果

[0057]3
Kβ 14.104 14.952 17.654 18.606 24.911 26.061
2
Kβ 14.315 15.185 17.97 18.953 25.456 26.644
1
Kβ 4.013 7.058 9.572 14.112 14.961 17.668 18.622 24.942 26.095
2
Kα 3.688 6.391 8.616 12.598 13.336 15.691 16.521 21.990 22.984
1
Kα 3.692 6.404 8.639 12.649 13.395 15.775 16.615 22.163 23.174 ID Ca Fe Zn Kr Rb Zr Nb Ag Cd
Z 20 26 30 36 37 40 41 47 48

[0058] 应当认识到本实用新型的任何实施例可以具有除了以上引用的那些之外的特征。有时，术语“至少”用于关于一个特征进行强调。然而，应理解甚至当不使用“至少”时，另外的数量或类型的参考特征仍可能是存在的。在本申请中所叙述的任何方法中事件的任何序列的顺序不限于所叙述的顺序。代替地，事件能够以逻辑上可能的任何顺序(包括同时地)发生。

[0059] 各种其他部件可以被包括并且要求以提供在此的传授内容的多个方面。例如，另外的材料、材料的组合和/或材料的省略可以用于提供在在此的传授内容的范围内添加的实施例。

[0060] 当引入本实用新型的元素或其一个或多个实施例时，冠词“一个(a)”、“一个(an)”、和“该(the)”旨在是指存在一个或多个该元素。类似地，形容词“另一个”当用于引入一个元素时旨在是指一个或多个元素。术语“包括”和“具有”旨在是包容性的，使得可以存在除了列出的元素之外的另外的元素。

[0061] 虽然本实用新型已经参考示例性实施例进行描述，但应理解在不脱离本实用新型的范围的情况下，通过本领域的普通技术人员可以做出不同的改变，并且等价物可以替代其元素。此外，在不脱离本实用新型的基本范围的情况下，本领域的普通技术人员将认识到许多修改以使一种特定仪器、情况或材料适应本实用新型的传授内容。因此，本实用新型旨在不受限于作为用于进行本实用新型所考虑的最佳方式披露的具体实施例，但本实用新型将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施例。

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