一种在透射和反射测量间切换的测光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种在透射和反射测量间切换的测光装置，包括光源、探测器、透射测量光路组件、反射测量光路组件和样品架组件：样品承载于样品架组件上，样品架组件可带动样品旋转；在装置采用透射测量方式时，透射测量光路组件放置于光源与探测器之间；在装置采用反射测量方式时，反射测量光路组件放置于光源与探测器之间最终完成两种方式的测量；本实用新型专利技术的测光装置可实现在透射测量状态和反射测量状态之间的快速切换，方便使用；光源、探测器及样品架组件，在两种测量模式下共用，仅替换尽可能少的光路元件，并尽量保持其它部件的方位不变，使产品具有简单可靠，成本低廉的特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种在透射和反射测量间切换的测光装置，包括光源、探测器、透射测量光路组件、反射测量光路组件和样品架组件：样品承载于样品架组件上，样品架组件可带动样品旋转；在装置采用透射测量方式时，透射测量光路组件放置于光源与探测器之间；在装置采用反射测量方式时，反射测量光路组件放置于光源与探测器之间最终完成两种方式的测量；本技术的测光装置可实现在透射测量状态和反射测量状态之间的快速切换，方便使用；光源、探测器及样品架组件，在两种测量模式下共用，仅替换尽可能少的光路元件，并尽量保持其它部件的方位不变，使产品具有简单可靠，成本低廉的特点。【专利说明】一种在透射和反射测量间切换的测光装置
本技术涉及一种在透射和反射测量间切换的测光装置，属于光电
，该装置主要用于光谱仪、透射率及反射率测量仪等需要配备发光源及测量样品透射或反射光强度的场合。
技术介绍
目前光谱仪产品已被广泛的应用于民用及科研的各个领域，成为辨识物质成分，物质结构分析，内部物质检测的有效手段。而光谱仪系统的常用检测原理是令准直探测光束入射物质表面接受物质透射光和反射光以检测光强度。这种方法在光源功率受到限制或者样品透过率、反射率较差的情况下无法得到足够大的输出光强度，同时在某些应用中需要对样品进行逐点的检测以反映细微结构信息，而准直光束入射通常形成的能量密度较低、光斑较大而无法适应上述两种情况。为此，某些光谱仪使用了汇聚光束取代准直光进行探测。在汇聚探测情况下，自光源而来的准直光并不是直接入射样品，而是被光学元件汇聚并令汇聚焦点与样品重合，再以对称的光学系统接收自样品而来的透射或反射光，准直而形成输出光束，输出到后续光探测器。 通常具有汇聚光束探测功能的光谱仪仅具有透射探测和反射探测功能之一，但单一的探测光路形式限制了其应用范围。为了提高产品竞争力和适应性，多功能的汇聚光束探测光谱仪可同时具有透射测量和反射测量两种功能。由于光路结构的限制，结构固定而具有两种探测功能的光谱仪需要配备两个功能完全一样的探测器，分别用于透射和反射光的测量。这种配置方式不适合探测器及光源成本较高的光谱仪系统当中，典型的如太赫兹光谱仪。因此为降低成本，在太赫兹光谱仪等同类产品中通常仅配备一组光源和一组探测器，在透射和反射测量中共用，并在执行不同测量任务时在两种模式间进行切换。而目前切换过程除了更换相应的光学零件以外，还要求光路结构改变以后对各部件位置进行诸多调整，切换困难，使用不便，难以适应实际应用需要。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种在透射和反射测量间切换的测光装置，能够使得具有透射光和反射光测量功能的系统可在两种探测模式下便捷切换。 本技术的一种在透射和反射测量间切换的测光装置，包括光源、探测器、透射测量光路组件、反射测量光路组件和样品架组件:样品承载于样品架组件上，样品架组件可带动样品旋转；在装置采用透射测量方式时，所述透射测量光路组件放置于光源与探测器之间，样品架组件带动样品旋转，透射测量光路组件将从光源发出的探测光线聚焦后垂直投射到样品入射面上，并把从样品透射的探测光线准直后输出至所述探测器；在装置采用反射测量方式时，所述反射测量光路组件放置于光源与探测器之间，样品架组件旋转，反射测量光路组件将从光源发出的探测光线聚焦后以角度Θ投射到样品入射面上，并将从样品入射面反射的探测光线准直后输出至所述探测器；其中，所述角度Θ与探测光线在样品入射面的反射率成反比。 进一步的，所述透射测量光路组件包括两个平面反射镜和两个离轴抛物面镜，其中，在所述的测光装置采用透射测量方式时，第一平面反射镜置于所述光源发出的探测光线的光路中，第一离轴抛物面镜置于第一平面反射镜的反射光路中，所述样品架组件承载样品置于第一离轴抛物面镜的反射光路中，且样品入射面与从第一离轴抛物面镜反射的探测光线垂直，第二离轴抛物面镜置于样品的透射光路中，第二平面反射镜置于所述第二离轴抛物面镜的反射光路中，最终将探测光线反射至所述探测器；所述反射测量光路组件包括两个离轴抛物面镜和四个平面反射镜，其中，所述测光装置采用反射测量方式时，第三平面反射镜置于所述光源发出的探测光线的光路中，第三离轴抛物面镜置于第三平面反射镜的反射光路中，所述第四平面反射镜置于所述第三离轴抛物面镜的反射光路中，所述第四平面反射镜反射的探测光线与样品入射面成Θ角，所述第五平面反射镜置于样品入射面的反射光路中，所述第四离轴抛物面镜置于第五平面反射镜的反射光路中，所述第六平面反射镜置于第四离轴抛物面镜的反射光路中，并最终将探测光线反射至所述探测器。 较佳的，所述样品架组件包括均呈方形片状的样品架底座和样品固定装置，所述样品固定装置在四边均开有安装孔，相对的两个安装孔的中心连线互相垂直；样品固定在所述样品固定装置的一侧表面，样品的入射面与该侧表面垂直；所述样品架底座上固定连接两个销钉，该两个销钉与所述样品固定装置上的任意两个相对的安装孔互相配合。 较佳的，所述样品架组件包括样品架底座和样品固定装置，所述样品架固定装置的一侧表面上加工有条形凸起，条形凸起上端固定所述样品，所述样品架底座上开有均与所述条形凸起配合的且互相垂直的两个条形孔。 本技术具有如下有益效果: 本技术的测光装置可实现在透射测量状态和反射测量状态之间的快速切换，方便使用。光源、探测器及样品架组件，在两种测量模式下共用，仅替换尽可能少的光路元件，并尽量保持其它部件的方位不变，使产品具有较简单可靠，成本较低。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的在透射和反射测量间切换的测光装置在透射测量状态下的光路结构意图； 图2是本技术的在透射和反射测量间切换的测光装置在反射测量状态下的光路结构意图； 图3是本技术的在透射和反射测量间切换的测光装置的透射测量光路组件与反射测量光路组件的结构之间的相对位置关系示意图； 图4是本技术的一个实施例中样品架组件包括的样品架底座和样品固定装置的结构示意图。 图5是本技术的另一个实施例中样品架组件包括的样品架底座和样品固定装置的结构示意图。 【具体实施方式】 以下参照附图对本技术进一步说明。 本技术的测光装置包括光源、探测器、透射测量光路组件1001、反射测量光路组件2001和样品架组件1002，其中，样品架组件1002固定安装在测光装置内部的光源与探测器之间的合适位置上，用于承载样品1007。 如图1所示，为本技术的测光装置在透射测量状态下的光路结构示意图，选择透射测量光路组件1001设置在光源与探测器之间，用于对样品1007采用透射方式进行测量，其中，透射测量光路组件1001包括两个平面反射镜和两个离轴抛物面镜，平面反射镜1004置于光源发出的探测光线的光路中，离轴抛物面镜1005置于平面反射镜1004的反射光路中，样品架组件1002承载样品1007置于离轴抛物面镜1005的反射光路中，离轴抛物面镜1009置于样品1007的透射光路中，平面反射镜1010置于离轴抛物面镜1009的反射光路中。从光源水平入射的探测光1003，被平面反射镜1004反射后竖直向下入射离轴抛物面镜1005，然后向右水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在透射和反射测量间切换的测光装置，包括光源、探测器、透射测量光路组件、反射测量光路组件和样品架组件，其特征在于：样品承载于样品架组件上，所述样品架组件可带动样品旋转；在所述测量装置采用透射测量方式时，所述透射测量光路组件放置于所述光源与所述探测器之间；在所述测量装置采用反射测量方式时，所述反射测量光路组件放置于所述光源与所述探测器之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，赵跃进，董立泉，刘小华，武红，卢铁林，张建成，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：北京;11